代码模板-Linux内核中代码流程如何sleep随机时间?(#include <linux/delay.h> usleep_range(1000, 2000))

背景

linux内核提供了很多delay的技术,本文是第二篇使用usleep_range的方式,之前还提供过一种用completion的timeout机制实现的。usleep_range提供了一个休眠的时间范围,而不是固定的延迟时间

基础机制

usleep_range 是 Linux 内核中用于微秒级休眠的宏,它接受两个参数,分别是最小和最大微秒数。这个宏在内核的不同版本中可能有所不同,但基本思想是提供一个随机的休眠时间,以避免时钟同步问题。

头文件:

#include <linux/delay.h>

使用方式:

usleep_range(1000, 2000);  //表示1000 和 2000 微秒之间

模块代码

C语言代码:simple_sleep_module.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/delay.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple Linux module using usleep_range");
MODULE_VERSION("0.01");

static void simple_sleep_function(void) {
    printk(KERN_INFO "simple_sleep_function: Sleeping for a random time between 1000 and 2000 microseconds\n");
    usleep_range(1000, 2000); // Sleep for a random time between 1000 and 2000 microseconds
    printk(KERN_INFO "simple_sleep_function: Woke up\n");
}

static int __init simple_sleep_init(void) {
    simple_sleep_function();
    return 0;
}

static void __exit simple_sleep_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "simple_sleep_module: Exiting\n");
}

module_init(simple_sleep_init);
module_exit(simple_sleep_exit);

Makefile

obj-m += simple_sleep_module.o

all:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

实战

  • 编译
    在这里插入图片描述
  • 加载
    在这里插入图片描述
  • 卸载
    在这里插入图片描述

综述

linux内核提供了很多delay的技术,本文是第二篇使用usleep_range的方式,之前还提供过一种用completion的timeout机制实现的。
更多内核中sleep玩法参考兄弟篇:https://blog.youkuaiyun.com/essencelite/article/details/140054928

### 关于 `msleep` 的头文件 在 Linux 内核开发中,`msleep` 是一种用于让当前线程进入睡眠状态的函数。它通常被用来实现延迟操作,允许 CPU 资源释放给其他任务。要使用 `msleep` 函数,需要包含特定的头文件。 以下是与 `msleep` 相关的主要头文件: #### 头文件声明 ```c #include <linux/delay.h> ``` 此头文件定义了多个与延迟相关的宏和函数,其中包括但不限于以下内容[^1]: - `mdelay(int msecs)`:以毫秒为单位的忙等待延迟。 - `usleep_range(long min, long max)`:指定范围内的微秒级睡眠。 - `msleep(unsigned int msecs)`:以毫秒为单位的睡眠时间,会调度其他可运行的任务。 - `ssleep(unsigned int seconds)`:以秒为单位的睡眠时间。 这些功能都依赖于 `<linux/delay.h>` 提供的支持。 --- ### 使用场景说明 当调用 `msleep` 时,当前线程会被标记为不可中断的睡眠状态 (TASK_UNINTERRUPTIBLE),并主动放弃处理器资源直到计时器到期唤醒该线程[^2]。因此,在驱动程序或其他内核模块中,如果需要周期性地执行某些任务,则可以在每次迭代之间调用 `msleep` 来减少不必要的 CPU 占用率。 例如: ```c static int my_kernel_thread(void *data) { while (!kthread_should_stop()) { pr_info("Thread is running...\n"); msleep(1000); // Sleep for 1 second between iterations. } return 0; } ``` 在此代码片段中展示了如何结合 `kthread_should_stop()` 和 `msleep` 实现安全退出机制以及合理控制工作频率。 --- ### 注意事项 尽管可以通过 `msleep` 让线程休眠来降低功耗或者避免频繁访问硬件设备造成性能瓶颈等问题;但是需要注意的是长时间阻塞可能会引发系统响应变慢甚至死锁现象发生。所以在实际应用过程中应当谨慎设置参数值大小,并确保存在恰当条件判断逻辑以便及时终止循环结构以防意外情况出现影响整个系统的稳定性。 ---
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