1、一、内核时间的相关概念墙上时钟:也就是实际时间。系统时间:自系统启动开始所经过的时间。时钟中断:内核会周期性的产生时钟中断,在中断处理函数中执行一些与时间相关的操作,如更新时间,进程调度,检查时间片等。节拍率:在 linux 内核中,通过编程定义节拍率,也就是 HZ。每 1/HZ 秒发生一次时钟中断。在 ARM 中,节拍率被定义为 100,节拍率越大,系统进入时钟中断就越频繁,时间和进程调度等操作就越准确,但对系统的负担也就越大。jiffies:该 32 位(unsigned long)的全局变量用来记录自系统启动以来产生的节拍的总数。系统启动时清零,每次时钟中断加一。所以,一秒内的时钟中断次
2、数(或者说 jiffies 一秒内增加的值)也就等于 HZ。如果系统时间以秒来表示,那就等于 jiffies/HZ 秒。实时时钟(RTC):体系结构中用于维持系统时间的设备,就像电脑的 BIOS,需要在关机状态时通过电池供电。系统启动时通过读取 RTC 来初始化墙上时钟。在 ARM 下可以看到如下定义:/* arch/arm/include/asm/param.h.*/#ifdef _KERNEL_# define HZ CONFIG_HZ /* Internal kernel timer frequency */# define USER_HZ 100 /* User interfaces
3、are in “ticks“ */# define CLOCKS_PER_SEC (USER_HZ) /* like times() */#else# define HZ 100#endif可以看到:1、用户空间但到的 HZ 是 100。2、内核空间的 HZ 有 CONFIG_HZ 和_KERNEL_决定,而 CONFIG_HZ 在.config 中定义。在看另外一处,查看自己编译内核时使用的.config 文件:/*linux-2.6.38/.config */CONFIG_HZ=100所以,当前开发板的 HZ 定义为 100二、内核延时内核提供了很多延时的方法1、忙等待:这是最简单的延时方
4、法unsigned long delay = jiffies + 5*HZ /5*HZ = 5 秒while(delay = 0)#define time_before_eq(a,b) time_after_eq(b,a)2、短延时:忙等待的最小时间间隔是 1/HZ 秒,假设 HZ 的值为 100,那忙等待的时间间隔最小也只是10ms。但在有些内核代码中,不但需要很短的延时,而且时间精确度较高。#include void ndelay(unsigned long nsecs);void udelay(unsigned long usecs);void mdelay(unsigned long
5、msecs);udelay(150); /延时 150 微秒1、一般的体系架构都没办法达到纳秒级的延时标准。2、udelay 的实现是靠执行次数循环达到延时效果。内核知道处理器一秒能执行多少次循环,udelay 根据执行的延时时间在 1s 中的比例,得出需要延时的次数来达到延时。3、mdelay 是基于 udelay 实现的。超过 1ms 的延时不要使用 udelay,建议使用 mdelay。4、不管是哪种延时,真正的延时至少会达到要求的延时时间,但可能更长。5、它们也属于忙等待的一种,不过延时时间较短。3、schedule_timeout():更理想的延时方法是使用 schedule_timeout()函数,该方法让需要延时的任务睡眠,直到指定延时时间耗尽后重新执行。当然它也不能保证睡眠时间和延时时间一致,只能尽量接近。用法如下:/*将任务设置为可中断睡眠状态,当然你也可以设置为 TASK_UNINTERRUPTIBLE,但不建议*/set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);/*小睡一会,s 秒后唤醒*/schedule_timeout(s*HZ);