カーネル遅延関数

1)msleep:ミリ秒級の遅延を実現し、この遅延は少なくとも遅延に設定された遅延時間を保証し、早期にタイムアウトして返さず、CPUを譲る

void msleep(unsigned int msecs)
{
	unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;

	while (timeout)
		timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
}

なぜjiffiesに変換するときに+1するのですか?前述したように、この遅延は少なくとも遅延変換のjiffies時間を保証しなければならない.1つのjiffiesは10ミリ秒である.例えば、10個の数を調べて1つのjiffiesを表し、5まで数えたときにmsleepを呼び出すことができる.それでは、このjiffiesから時々戻ることができず、少なくとも遅延設定のjiffiesの原則に違反していることは明らかである.そのため、jiffies+1に変換するのが適切であり、カーネルでもわざわざ説明した.

unsigned long msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
{
	/*
	 * Negative value, means infinite timeout:
	 */
	if ((int)m < 0)
		return MAX_JIFFY_OFFSET;
。
。
。
}
/*
 * Change timeval to jiffies, trying to avoid the
 * most obvious overflows..
 *
 * And some not so obvious.
 *
 * Note that we don't want to return LONG_MAX, because
 * for various timeout reasons we often end up having
 * to wait "jiffies+1" in order to guarantee that we wait
 * at _least_ "jiffies" - so "jiffies+1" had better still
 * be positive.
 */
#define MAX_JIFFY_OFFSET ((LONG_MAX >> 1)-1)

2)msleep_interruptible:ミリ秒級遅延、この遅延関数は信号によって中断されて早期にタイムアウトし、残りの時間を返し、CPUを譲る可能性がある

unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
{
	unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;

	while (timeout && !signal_pending(current))
		timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
	return jiffies_to_msecs(timeout);
}

3)ssleep:秒級遅延、msleep実現を呼び出すことで、CPUを譲る

static inline void ssleep(unsigned int seconds)
{
	msleep(seconds * 1000);
}

4)usleep_range:この遅延関数はマイクロ秒レベルの遅延を実現し、特にタイムアウト範囲を設定することができ、ソースコードを見ると、この関数がタスク状態をASK_に設定していることがわかります.UNINTERUPTIBLE、すなわち、遅延は、少なくとも、中断されずにminマイクロ秒の遅延を保証することができる.CPUを譲ります

/**
 * usleep_range - Drop in replacement for udelay where wakeup is flexible
 * @min: Minimum time in usecs to sleep
 * @max: Maximum time in usecs to sleep
 */
void usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
{
	__set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
	do_usleep_range(min, max);
}

5)ndelay:ナノ秒級遅延、CPUを譲らない

static inline void ndelay(unsigned long x)
{
	udelay(DIV_ROUND_UP(x, 1000));
}

6)udelay:マイクロ秒遅延、CPUを譲らない

/*
 * division by multiplication: you don't have to worry about
 * loss of precision.
 *
 * Use only for very small delays ( < 2 msec).  Should probably use a
 * lookup table, really, as the multiplications take much too long with
 * short delays.  This is a "reasonable" implementation, though (and the
 * first constant multiplications gets optimized away if the delay is
 * a constant)
 */
#define __udelay(n)		arm_delay_ops.udelay(n)
#define __const_udelay(n)	arm_delay_ops.const_udelay(n)

#define udelay(n)							\
	(__builtin_constant_p(n) ?					\
	  ((n) > (MAX_UDELAY_MS * 1000) ? __bad_udelay() :		\
			__const_udelay((n) * UDELAY_MULT)) :		\
	  __udelay(n))

についてbuiltin_constant_p(x)、正確な定義は、xの値がコンパイル時に決定される場合、関数は値を1に返すべきである.
arm_の場合delay_opsでは、カーネルにはデフォルトのコールバック関数があります.

/*
 * Default to the loop-based delay implementation.
 */
struct arm_delay_ops arm_delay_ops = {
	.delay		= __loop_delay,
	.const_udelay	= __loop_const_udelay,
	.udelay		= __loop_udelay,
};

しかし、ほとんどのメーカーは一般的に自分のtimerを登録して、遅延使用を提供し、具体的にはarch/arm/lib/delayを参照することができる.c実装

/*
 * Default to the loop-based delay implementation.
 */
struct arm_delay_ops arm_delay_ops = {
	.delay		= __loop_delay,
	.const_udelay	= __loop_const_udelay,
	.udelay		= __loop_udelay,
};

#ifdef ARCH_HAS_READ_CURRENT_TIMER
static void __timer_delay(unsigned long cycles)
{
	cycles_t start = get_cycles();

	while ((get_cycles() - start) < cycles)
		cpu_relax();
}

static void __timer_const_udelay(unsigned long xloops)
{
	unsigned long long loops = xloops;
	loops *= loops_per_jiffy;
	__timer_delay(loops >> UDELAY_SHIFT);
}

static void __timer_udelay(unsigned long usecs)
{
	__timer_const_udelay(usecs * UDELAY_MULT);
}

void __init init_current_timer_delay(unsigned long freq)
{
	pr_info("Switching to timer-based delay loop
");
	lpj_fine			= freq / HZ;//  jiffy       
	loops_per_jiffy			= lpj_fine;
	arm_delay_ops.delay		= __timer_delay;
	arm_delay_ops.const_udelay	= __timer_const_udelay;
	arm_delay_ops.udelay		= __timer_udelay;
}

unsigned long __cpuinit calibrate_delay_is_known(void)
{
	return lpj_fine;
}
#endif

7)mdelay:ミリ秒級遅延、ndelayの1000倍、CPUを譲らない

#ifndef mdelay
#define mdelay(n) (\
	(__builtin_constant_p(n) && (n)<=MAX_UDELAY_MS) ? udelay((n)*1000) : \
	({unsigned long __ms=(n); while (__ms--) udelay(1000);}))
#endif

 
遅延関数がCPUを譲るかどうかについては、使用時に注意が必要で、一般的に遅延に対して特に正確で、CPUを譲らない遅延関数を使用する.遅延要求は特に正確ではなく、CPUを呼び出す遅延関数を使用することができ、遅延システムが睡眠に入らないことを保証するために、通常、CPUを呼び出す遅延を使用する前にwakelockロックを加えて睡眠を阻止する.