linux内核（驱动）编程中的延时函数都有哪些

摘要：Linux内核或驱动程序中经常会使用到一些延时函数，在这段时间里硬件设备可以完成相关的工作。本文主要讲述linux中经常使用到的纳秒级、毫秒级及秒级的延时函数及其使用方法和场景。

1、时间度量

先介绍两个有用的全局变量：HZ和jiffies

• HZ是Linux内核中的一个重要全局变量，表示系统在1秒钟的时间里系统时钟中断（由硬件定时器产生）发生的次数。它一般取值为1000，但不同硬件平台有不同取值。
• 系统初始化的时候，将一个全局计数器jiffies设置为0，此后每当时钟中断发生一次，系统就将jiffies的值加1，所以这个值记录了系统启动以来经历的时间。
• 比较jiffies的值可以使用Linux定义的几个宏：

/* 当a>b时返回true，否则返回false*/
#define time_after(a,b) ( typecheck(unsigned long,a) &&\
                          typecheck(unsigned long,a) &&\
                          ((long)(b)-(long)(a) < 0) )

/* 当a<b时返回true，否则返回false*/
#define time_before(a,b)    time_after(b,a) 

/* 当a>=b时返回true，否则返回false*/
#define time_after_eq(a,b)  ( typecheck(unsigned long,a) &&\
                          typecheck(unsigned long,a) &&\
                          ((long)(a)-(long)(b) >= 0) )
/* 当a<=b时返回true，否则返回false*/
#define time_before_eq(a,b) time_after_eq(b,a)  

2、时间延时

2.1短延时

• 在设备驱动程序处理硬件读写时，往往需要延时一段短时间以使设备成功完成某些操作，因为CPU指令执行速度远大于硬件设备，不延时的话可能会和CPU速度匹配不上。
• Linux内核提供了2个函数来分别完成不同量级的延时（延时期间程序忙等待）：

static inline void ndelay(unsigned long x);
static inline void udelay(unsigned long x);

这些函数的实现依赖于具体的平台，可能有的平台硬件上根本实现不了纳秒级的延时，此时内核会使用一个有限循环函数来达到此目的：

static inline void ndelay(unsigned long x)
{
    ...
    /*根据CPU频率及x的值计算出count的值*/
    while(count)
    {
        count--;
    }
}

2.2中等延时

一般称毫秒级的延时为中等延时，内核实现了3个函数(延时期间程序进入睡眠状态)：

/* 延时msecs毫秒，程序进入睡眠，且不可被打断 */
void msleep(unsigned int msecs);

/* 延时msecs毫秒，程序进入睡眠，但可以被打断 */
unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs);

/* 延时msecs毫秒，程序进入睡眠，且不可被打断 */
static inline void ssleep(unsigned int secs);

2.3长延时

长延时表示驱动程序要延时相对较长的一段时间，方法主要使比较当前jiffies值和目标jiffies值，它是忙等待的。下例实现了延时10秒的目的：

unsigned long timeout = jiffies + 10*HZ；
while(time_before(jiffies, timeout));