linux kernel 加延时的方法分析

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Linux内核实时机制3 - 实时改造优化 - 实时延时分析
u010971180的博客
02-18 462
切换进程的进程地址空间，也就是切换next进程的页表到硬件页表中，这是由switch_mm函数实现。切换到next进程的内核态栈 和 硬件上下文，这是由switch_to函数实现的，硬件上下文提供内核执行nexti进程的所有硬件信息。
GL#GNU/Linux - Kernel编程中使用delay.h
guoqx的专栏
08-17 1032
Linux 内核提供了多个用于引入延迟的应用程序接口（API），每个应用程序接口都针对不同的使用情况和精度水平而设计。这些应用程序接口允许开发人员在内核代码中管理定时和延迟，无论是用于硬件交互、任务调度还是其他时间敏感的操作。这些延迟使 CPU 在等待时处于忙碌状态，通常用于非常短的延迟或对时间精确性要求很高的情况。* 与 usleep_range 类似，但允许指定睡眠期间的任务状态。* 适用于非常短、精确的延迟，CPU 可以承受这种延迟。* 指定纳秒数的延迟。* 指定微秒数的延迟。* 延迟指定的毫秒数。
linux 内核中的延时函数
我的博客
10-17 597
linux 内核中的延时函数
Linux Kernel Driver 内核延时，并发，竞态
frodocheng的博客
06-14 878
内核延时 Linux 内核延时分为两种方式，一种 忙延时 一种 休眠延时。 忙延时，CPU在原地空转，等待条件满足，适用于延时时间较短的场景。 实现忙延时的API： ndelay(x) x 表示纳秒 udelay(x) x 表示微秒 mdelay(x) x 表示毫秒数 如果延迟大于CPU能够响应的最短中断的时间，比如 ARM 架构 HZ 为100，那么响应中断的最短间隔为 10毫秒，如果延迟超过了该值（10毫秒），那么不再建议使用 忙延时，而采用休眠延时。 忙延时，是不释放C...
linux kernel 中的推迟调用(defer callback)(四)
flagstaff's blogs
04-01 1049
1.概览   推迟调用和延时的执行模型还是有些相似的，他们都是推迟某一些任务的执行，例如使用msleep时，其后面的代码也会在其返回后才能进行。但在我看来，他们的本质区别在于，推迟的这部分任务是交给第三方做还是自己亲力亲为的完成，因为使用延时方法推迟任务时，当前调用进程也就是什么也不做了，但对于推迟调用的方式是将任务抛出来，自己该干嘛还是干嘛。tasklets对于设备驱动开发者很少使用，故略过。 2. Timer–定时器   定时器的概念也很好理解，为任务设置一个具体时间点让其被执行。在内核中也同样，只是这
04-Linux中的延时操作函数
夏夜晚风_的博客
11-07 1302
文章目录1 延时函数2 休眠延时函数 1 延时函数  在硬件操作中经常会用到延时，内核提供了一组延时操作函数 #define mdelay(n) udelay((n) * 1000) // ms级延时 void udelay(unsigned long usecs) // us级延时 void ndelay(unsigned long nsecs) // ns级延时  这些延时函数都是忙等待...
【Linux】内核延时机制详解：底层原理与实现
极客代码
01-09 1763
延时是指在程序中插入一段等待时间，使得程序在这段时间内不执行任何操作。等待硬件设备完成某个操作：例如，等待一个I/O操作完成。软件上的同步：例如，等待其他进程或线程完成某些任务。调试目的：例如，人为插入延时以便观察系统行为。32延时是Linux内核编程中的一个重要概念，合理使用延时机制不仅能够保证程序的正确执行，还能优化系统的性能。本文从底层原理出发，详细介绍了Linux内核中的几种延时方法及其适用场景，并给出了相应的示例代码。
Linux Kernel Development
04-23
本书的作者Robert Love对Linux内核有着深入的理解和实践经验，他针对Linux内核学习中所遇到的困难和挑战，提供了一套易于理解和实践的方法。书中不仅介绍了Linux内核的理论知识，还通过实际案例和操作指导帮助读者...
Professional Linux Kernel Architecture.pdf
02-05
- **slab分配器**：分析了slab分配器的工作原理及其实现，它是Linux内核中一种高效的小对象内存管理技术。 #### 四、虚拟内存管理（第四章） - **虚拟地址空间**：介绍了用户进程如何感知到连续的虚拟地址空间，...
linux kernel 同步机制 -- completion完成量
栀子花蛋糕的博客
08-05 1260
在linux内核中，引入锁机制主要是解决资源并发与竞争问题； 主要常用锁机制：信号量，自旋锁，互斥锁； 线程间的 同步大多使用completion信号量，而互斥资源的保护大多使用自旋锁和互斥锁。. 该篇文章主要讲解的是completion完成量。也算是信号量中的一种。 completion信号量是一个轻量级的机制，它允许一个线程告诉另一个线程某个工作已经做完了。 一般信号量的的处理会限制在一个函数内，但是有时候函数A的处理的前提条件是函数B， A必须等待B处理后才能继续，可以用信号量来进行处理，但linux
Linux 定时器与延时
weixin_44178960的博客
12-11 1329
软件定时器本质上依赖于硬件定时器中断对系统节拍进行维护并触发软件定时器中断处理，软件定时器中断处理再检查定时器列表中已到期的定时器，执行定时器到期处理函数。具体到Linux内核，硬件定时器中断产生后会更新系统节拍数jiffies/jiffies_64，同时触发软件定时器软中断TIMER_SOFTIRQ，由软中断运行当前处理器上所有到期的定时器处理函数。
Linux中的延时及定时任务
my990209的博客
06-18 326
1.系统延时任务at 06:30 //在06:30执行xx任务如下图所示： 在命令行输入所要执行的任务命令，然后按ctrl+D结束输入，结果如下 at -l //查看已经设定的任务 at -c 1 //查看1任务的内容 at -r 1 //删除1任务at -l at now+1min //1min后执行xx任务 2. at命令的白名单和黑名单实验步骤
uboot 启动延时，向kernel传递参数的设置
linux
05-22 2891
在uboot的 /uboot/configs/xxx.h的文件中  /* Environment information */  #define CONFIG_BOOTDELAY        6   // 即uboot启动之后，延迟6妙进行启动kernel /* 这是uboot向kernel传递的具体参数 */   如果我们可以想往内核中传递另一个参数，可以参照下面的书写方式进行传递
Linux Kernel 学习笔记11：时间、延时
stone8761的专栏
06-09 1159
(本章基于：Linux-4.4.0-37)     jiffies     linux内核根据硬件定时器中断来跟踪时间流动，定时器中断始终按照固定的间隔产生，在linux内核中使用宏HZ表示这个间隔的大小。HZ在中定义，表示间隔的频率，即多少次中断表示1秒。     linux内核没发生一次中断，就将64位内核计数器jiffies_64自加1。在32位体系上jiffies是一个32位整型
Linux下的定时任务及延迟任务
weixin_42278523的博客
10-24 368
系统延迟任务设定 注意：定时任务是永久的，而延时任务是一次性的 1.系统延时任务： 工作时间设定脚本，可以在不工作的时候自动执行，提高了效率 实验前提：在虚拟机中用root 用户登陆 at 16:53 ##设定任务执行时间 at> rm -fr * ##任务动作 at> < EOT > ##用ctrl+d 发起任务 如果不输入ctrl+d，将可以已知设定任务动作 at -...
UBOOT中的时间处理及延时函数的实现方法
zqgtiger的专栏
04-10 8818
UBOOT中的时间处理及延时函数的实现方法　　前面移植UBOOT的时候饥不择食，没有仔细看延时处理函数，自己用一个非常简单的延时函数糊弄过去了。后来虽然可以运行了，但超时算法全不能用或者会出错。典型的问题就是sleep命令不能正确执行，无论是sleep 0,还是sleep 9999，都是一下子就过。　　今天晚上仔细研究了一下UBOOT的时间处理及超时算法（还是蛮简单的，因为没有中断）。在UBOOT中，有两个全局变量与时间处理密切相关：timestamp和lastdec。在init和reset的过程中，tim
[转]uboot中的延迟处理
sppt168的专栏
06-09 6543
u-boot很多地方用到了延时操作，主要是cpu下面的interrupts.c文件中的udelay和get_timer函数get_timer_masked函数以及表示当前时间的全局变量timestamp和上一次访问定时器的时间lastdec实现的。 1 实现延时要用到一个定时器，u-boot采用查询定时器TC的方法得到当前的时间点，所以需要根据定时器原理实现READ_TIMER宏，从代码ge
linux kernel中的延时(二)
flagstaff's blogs
04-01 5296
1.概览   在设备驱动中，有时候在驱动中延迟执行一些指令以等待硬件完成。延时一般分为两大类，第一类为忙等待即CPU在此期间执行的指令目的地仅仅是为了消耗时间。第二类为休眠等待唤醒，即在延时点进入休眠，然后被唤醒，这也就实现了驱动的等待功能。 2.CPU忙等待延时 2.1 mdelay   代码过于简单，下面则是示例代码 time_test_drv_init DELAY_TEST_INFO("start:%lld ns", ktime_get_boottime_ns()); mdelay(1
LINUX系统延时函数
chinseeker
07-25 1315
当一个设备驱动需要处理它的硬件的反应时间, 涉及到的延时常常是最多几个毫秒. 在这个情况下, 依靠时钟嘀哒显然不对路. 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. [27]它们的原型是: #include void ndelay(unsigned long nsecs); void udelay(unsi
kernel阶段亮背光加延时
最新发布
10-29
<think>我们正在讨论的是在Linux内核阶段控制背光延时点亮的问题。根据引用[1]和引用[2]，我们可以知道延迟背光点亮可以解决启动时屏幕闪烁的问题。引用[1]提到使用内核线程（kthread_create）来延迟打开背光，而引用[2]则提到在PWM背光驱动（pwm_bl.c）中实现延迟点亮。 用户的问题是如何在kernel阶段亮背光时添加延时。我们需要在内核驱动中实现延时，通常是在背光驱动的probe函数或背光开启函数中添加延时机制。 有两种常见方法： 1. 使用内核定时器（timer）或延迟工作队列（delayed work）来在指定的时间后开启背光。 2. 在背光驱动的probe函数中创建一个内核线程，在该线程中睡眠指定的时间后再开启背光。 由于引用[1]提到了使用kthread_create，我们可以详细说明这种方法。另外，引用[2]提到了pwm_bl.c驱动，我们可以查看该驱动的实现，并建议修改该驱动来添加延时。 下面以pwm_bl.c驱动为例，说明如何添加延时： 在pwm_bl.c驱动中，背光的开启和关闭主要由`pwm_backlight_update_status`函数控制。我们可以修改这个函数，使得在背光开启时加入延时。但是，直接在这个函数中添加延时（如msleep）可能会阻塞整个内核，所以我们可以采用延迟工作队列（delayed work）的方式。 步骤： 1. 在驱动数据结构（如struct pwm_bl_data）中添加一个延迟工作队列（struct delayed_work）和一个用于标记是否已经完成初始延时的标志。 2. 在probe函数中初始化这个延迟工作队列，并设置一个延迟时间（比如2秒）。 3. 定义一个工作处理函数，在这个函数中真正开启背光。 4. 在背光状态更新函数（update_status）中，如果检测到需要开启背光，并且还没有完成初始延时，那么就调度延迟工作队列（schedule_delayed_work）而不是立即开启背光。 但是，注意引用[1]中使用了内核线程的方法，我们也可以使用内核线程： 在probe函数中创建一个内核线程，在该线程中先睡眠一段时间，然后开启背光。但是，使用延迟工作队列更为常见和简单。 下面提供一个使用延迟工作队列的代码示例（基于pwm_bl.c驱动修改）： 首先，在结构体`pwm_bl_data`中添加： ```c struct delayed_work backlight_delayed_work; bool delayed_work_scheduled; ``` 在probe函数中初始化延迟工作队列： ```c INIT_DELAYED_WORK(&pb->backlight_delayed_work, backlight_delayed_work_handler); ``` 定义工作处理函数： ```c static void backlight_delayed_work_handler(struct work_struct *work) { struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work); struct pwm_bl_data *pb = container_of(dwork, struct pwm_bl_data, backlight_delayed_work); // 真正开启背光的操作 pwm_backlight_enable(pb); // 这里需要自己实现一个开启背光的函数，或者直接调用更新状态的函数 } ``` 注意：上面的`pwm_backlight_enable`函数需要我们自己封装，或者直接调用现有的状态更新函数，但是需要避免再次进入延时。 然后，修改`pwm_backlight_update_status`函数，在需要开启背光的时候，如果不是在延时工作队列中调用的，那么我们就使用延迟工作队列： ```c static int pwm_backlight_update_status(struct backlight_device *bl) { struct pwm_bl_data *pb = bl_get_data(bl); int brightness = bl->props.brightness; if (bl->props.power != FB_BLANK_UNBLANK || bl->props.fb_blank != FB_BLANK_UNBLANK || bl->props.state & BL_CORE_FBBLANK) brightness = 0; // 如果当前是初始启动，并且还没有调度延迟工作，则调度延迟工作 if (brightness > 0 && !pb->delayed_work_scheduled) { // 设置标志，避免重复调度 pb->delayed_work_scheduled = true; schedule_delayed_work(&pb->backlight_delayed_work, msecs_to_jiffies(2000)); // 延时2秒 return 0; } // 如果是其他情况（比如亮度调整）或者延时已经完成，那么直接调用原来的更新函数 ... // 原有的更新背光代码 } ``` 但是，上述修改需要谨慎，因为每次更新背光状态都会进入这个函数，我们需要确保延时的操作只在第一次开启背光时执行。 另外，我们还需要考虑关闭背光时的处理，以及系统休眠唤醒等情况。 由于修改内核驱动需要一定的专业知识，并且需要根据具体的内核版本和硬件平台进行调整，所以以上代码仅供参考。 另外，引用[1]中提到的使用内核线程的方法，我们也可以给出一个简单的示例： 在probe函数中创建内核线程： ```c static int backlight_delay_thread(void *data) { struct pwm_bl_data *pb = (struct pwm_bl_data *)data; // 延时2秒 msleep(2000); // 开启背光 pwm_backlight_enable(pb); return 0; } // 在probe函数中 struct task_struct *tsk; tsk = kthread_create(backlight_delay_thread, pb, "backlight_delay"); if (!IS_ERR(tsk)) { wake_up_process(tsk); } ``` 然而，使用内核线程可能会增加系统的开销，所以更推荐使用延迟工作队列。 总结：在kernel阶段亮背光时添加延时，可以通过修改背光驱动（如pwm_bl.c）来实现，常用的方法是使用延迟工作队列（delayed_work）或内核线程（kthread_create）来延时执行背光开启操作。 注意：以上代码示例需要根据具体的内核驱动进行修改和测试。 §§相关问题§§ 1. 如何修改Linux内核的背光驱动以实现延时点亮？ 2. 延迟工作队列（delayed work）和内核线程（kernel thread）在实现延时任务时有何区别？ 3. 在嵌入式Linux系统中，还有哪些方法可以避免启动时的屏幕闪烁？ </think>### 在Linux内核阶段实现背光延时点亮的方法 为了实现内核阶段背光延时点亮，可通过修改背光驱动代码添加延时机制。以下是两种常用方法（以PWM背光驱动`pwm_bl.c`为例）： #### 方法1：使用延迟工作队列（推荐） ```c // 在驱动结构体中添加成员 struct pwm_bl_data { // ...原有成员... struct delayed_work backlight_dwork; // 延迟工作队列 bool delay_enabled; // 延时使能标志 }; // 延时工作处理函数 static void delayed_backlight_work(struct work_struct *work) { struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work); struct pwm_bl_data *pb = container_of(dwork, struct pwm_bl_data, backlight_dwork); // 实际点亮背光 pwm_backlight_power_on(pb); // 假设这是原有的背光开启函数 } // 在probe函数初始化时注册延迟工作 static int pwm_backlight_probe(struct platform_device *pdev) { // ...原有代码... INIT_DELAYED_WORK(&pb->backlight_dwork, delayed_backlight_work); pb->delay_enabled = true; // 替换原有背光开启调用 if (pb->delay_enabled) { schedule_delayed_work(&pb->backlight_dwork, msecs_to_jiffies(2000)); // 延时2000ms } else { pwm_backlight_power_on(pb); } // ...后续代码... } ``` #### 方法2：使用内核线程（适用于复杂控制） ```c // 内核线程函数 static int backlight_delay_thread(void *data) { struct pwm_bl_data *pb = data; msleep(2000); // 休眠2000ms pwm_backlight_power_on(pb); return 0; } // 在probe中启动线程 static int pwm_backlight_probe(struct platform_device *pdev) { // ...原有代码... struct task_struct *tsk; tsk = kthread_create(backlight_delay_thread, pb, "backlight_delay"); if (!IS_ERR(tsk)) wake_up_process(tsk); // ...后续代码... } ``` ### 关键技术说明 1. **延时机制选择** - `delayed_work`：内核推荐方式，利用工作队列实现异步延时 - `kthread` + `msleep()`：适用于需要复杂控制的场景 - 延时时间通过`msecs_to_jiffies()`转换为内核时间单位 2. **适配位置** - 在背光使能函数中插入延时（如`backlight_update_status()`） - 避免在显示初始化前点亮背光，通常在`FB_BLANK_UNBLANK`事件后触发 3. **参数配置** - 可通过设备树添加延时参数： ```dts backlight { compatible = "pwm-backlight"; delay-time-ms = <2000>; // 自定义延时参数 }; ``` - 在驱动中解析`delay-time-ms`参数动态设置延时时间 > **注意**：具体实现需根据硬件平台和内核版本调整，建议参考`drivers/video/backlight/`目录下的驱动实现[^1][^2]。
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