Linux系统延时函数

1.临界资源

临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源。各进程采取互斥的方式，实现共享的资源称作临界资源。

属于临界资源的硬件有：打印机，磁带机等；软件有：消息队列，变量，数组，缓冲区等。诸进程间采取互斥方式，实现对这种资源的共享。

2.临界区：

在操作系统中，有临界区的概念。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（criticalsection），每次只允许一个进程进入临界区，进入后，不允许其他进程进入。显然，若能保证进程互斥地进入自己的临界区，便可实现诸进程对临界资源的互斥访问。为此，每个进程在进入临界区之前，应先对欲访问的临界资源进行检查，看它是否正被访问。如果此刻该临界资源未被访问，进程便可进入临界区对该资源进行访问，并设置它正被访问的标志；如果此刻该临界资源正被某进程访问，则本进程不能进入临界区。不论是硬件临界资源还是软件临界资源，多个进程必须互斥的对它进行访问。多个进程涉及到同一个临界资源的的临界区称为相关临界区。使用临界区时，一般不允许其运行时间过长，只要运行在临界区的线程还没有离开，其他所有进入此临界区的线程都会被挂起而进入等待状态，并在一定程度上影响程序的运行性能。
操作系统需要合理的分配临界区以达到多进程的同步和互斥关系，如果协调不好，就容易使系统处于不安全状态，甚至出现死锁现象。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_41687938/article/details/118161079

 

【操作系统】死等状态、忙等状态、有限等待、让权等待

 

进程在有限时间内根本不能进入临界区，而一直在尝试进入，陷入一种无结果的等待状态。
（没有进入临界区的正在等待的某进程根本无法获得临界资源而进入进程，这种等待是无结果的，是死等状态～）-> 这个时候应该放弃这个无结果的事情，保证自己等待的时间是有限的

忙等状态：
当一个进程正处在某临界区内，任何试图进入其临界区的进程都必须进入代码连续循环，陷入忙等状态。连续测试一个变量直到某个值出现为止，称为忙等。
（没有进入临界区的正在等待的某进程不断的在测试循环代码段中的变量的值，占着处理机而不释放，这是一种忙等状态～）-> 这个时候应该释放处理机让给其他进程

有限等待：对要求访问临界资源的进程，应保证有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态～（受惠的是进程自己）

让权等待：当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”状态～（受惠的是其他进程）

原文链接：https://blog.csdn.net/liuchuo/article/details/51986201

 

linux中内核延时函数 （转）

第一类延时函数原型是:（忙等）

void ndelay(unsigned long nsecs);
void udelay(unsigned long usecs);
void mdelay(unsigned long msecs); 

说明：内核函数 ndelay, udelay, 以及 mdelay 对于短延时好用, 分别延后执行指定的纳秒数, 微秒数或者毫秒数. 它们涉及到的延时常常是最多几个毫秒。

第二类延时函数原型是:（使进程进入休眠）
void msleep(unsigned int millisecs);
unsigned long msleep_interruptible(unsigned int millisecs);
void ssleep(unsigned int seconds) 
这类方法获得毫秒(和更长)延时而不用涉及到忙等待，前2 个函数使调用进程进入睡眠给定的毫秒数. 
一个对 msleep 的调用是不可中断的; 你能确保进程睡眠至少给定的毫秒数. 
如果你的驱动位于一个等待队列并且你想唤醒来打断睡眠, 使用 msleep_interruptible. 从 msleep_interruptible 的返回值正常地是 0; 如果这个进程被提早唤醒, 返回值是在初始请求睡眠周期中剩余的毫秒数. 对 ssleep 的调用使进程进入一个不可中断的睡眠给定的秒数.

 

区别：

mdelay是忙等待函数，在延迟过程中无法运行其他任务．这个延迟的时间是准确的．是需要等待多少时间就会真正等待多少时间．
msleep是休眠函数，它不涉及忙等待．你如果是msleep(10)，那实际上延迟的时间，大部分时候是要多于10ms的，是个不定的时间值．

根据个人经验，10ms以下的延时对时序要求比较高的地方最好还是用mdelay，100ms以上的延时最好还是用msleep，100ms以上的延迟
对Linux的多任务系统运行还是有一定影响的。至于10ms到100ms之间的延时看时序的要求情况和应用场景灵活决定了。

 

在Ｌinux Ｄriver开发中，经常要用到延迟函数：msleep，mdelay／udelay．

虽然msleep和mdelay都有延迟的作用，但他们是有区别的．

1.)对于模块本身

mdelay是忙等待函数，在延迟过程中无法运行其他任务．这个延迟的时间是准确的．是需要等待多少时间就会真正等待多少时间．

msleep是休眠函数，它不涉及忙等待．你如果是msleep(１０)，那实际上延迟的时间，大部分时候是要多于１０ms的，是个不定的时间值．

 

2.)对于系统：

mdelay() 会占用cpu资源，导致其他功能此时也无法使用cpu资源。

msleep() 则不会占住cpu资源，其他模块此时也可以使用cpu资源。

delay函数是忙则等待，占用CPU时间；而sleep函数使调用的进程进行休眠。

 

3.)udelay() mdelay() ndelay() 区别：

udelay(); mdelay(); ndelay();实现的原理本质上都是忙等待，ndelay和mdelay都是通过udelay衍生出来的。

我们使用这些函数的实现往往会碰到编译器的警告implicit declaration of function 'udelay'，这往往是由于头文件的使用不当造成的。

在include/asm-***/delay.h中定义了udelay（），而在include/linux/delay.h中定义了mdelay和ndelay.

udelay一般适用于一个比较小的delay，如果你填的数大于2000，系统会认为你这个是一个错误的delay函数，因此如果需要2ms以上的delay需要使用mdelay函数。

 

4.)msleep，ssleep区别：

休眠单位不同

 

5.)秒的单位

ms是毫秒=0.001秒

us是微秒=0.000001秒

ns是纳秒=0.000000001秒