Linux驱动中的延时功能不准确？

Question

我想在我的驱动程序代码中实现 8 毫秒的延迟。我使用了

msleep

函数，但是我发现我只循环了两次。

dmesg

中两次打印的时间差其实是10ms，不应该是2ms吗？有什么问题吗？

dmesg

的一部分：

[  386.199343] this is ioctl
[  386.199359] ioctl value = 0
[  386.210085] ioctl value = 1

驱动程序代码中的

ioctl

功能：

static long spiio_drv_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
        int i = 0;
        int value = 0;
        int *param = (int *)arg;
        printk("this is ioctl\n");

        switch (cmd)
        {
                case 0: /*no sleep*/
                        *param = 0;
                case 1: /*SPIIO_IOCTL_CMD*/
                        do {
                                value = gpio_get_value(spiio_gpio);
                                printk("ioctl value = %d\n", value);
                                if (value == 1) {
                                        return 1;
                                } else {
                                        if (*param) {
                                                msleep(1);
                                        }
                                        i ++;
                                }

                        } while(i < *param);
                        break;
                default:
                        printk("spiio ioctrl cmd %d is error", cmd);
                        return -1;

        }
        return 0;
}

Answer 1

有什么问题吗？

有2个问题。

第一个问题是，当无法保证任何延迟或睡眠不会比请求的时间长得多时，您期望它是精确的（例如，在请求的时间到期之后但在函数之前可能会发生中断或任务切换）将控制权返回给您的代码）。在循环中，最好的替代方案是某种带有

sleep_until(when)

的

when += period;

，这样如果前一个睡眠需要更长的时间，那么下一个睡眠会自动补偿（通过更短），并且额外不需要的时间不能/不会累积并且随着循环的每次迭代而变得更糟。此外，

msleep()

可能不是最好使用的函数（例如与

usleep_range()

相比）。

另一个问题是

msleep()

在Linux中的实现很糟糕。具体来说，Linux 有两种不同的计时系统。对于第一个/最旧的系统，一个计时器被配置为以固定频率（例如 100 Hz 或每 10 毫秒）生成一个中断，然后所有内容（所有时间延迟、所有调度等）都建立在其之上。当没有多核 CPU 和电源管理的时候，这被认为是“可以接受的”。第二个/较新的系统称为“无滴答”，并涉及设置底层（硬件）计时器以在“尽可能精确”的最快到期时间创建中断。因为你的时间延迟正好是 10 毫秒，所以 Linux 很可能正在使用旧的/坏的“10 毫秒滴答”系统，并且尚未更新为使用更新的/更好的“无滴答”系统。

当然，您希望的“理论上最好的”是一种分割方法，其中内核确定它可以安全睡眠的最长时间（运行其他任务或节省电量），然后执行一个小的最终“忙等待”循环以获得最大限度。精确。 AFAIK Linux 从来没有为任何类型的延迟或睡眠的“ticks”或“tickless”这样做过；但您也许可以自己实现它（例如，使用

 schedule_timeout_uninterruptible()

和

ktime_get()

的组合，实现某种

wait_until(when)

）。

注意：您还可以通过重新配置内核（启用“CONFIG_HZ=1000”或无滴答）来使 Linux 不那么糟糕；但如果您需要确保您的代码对其他人有效，您可能会想做相反的事情。