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這節將介紹一些很枯燥的內核，大體是內核中時間的概念和內核延時的使用，並沒有源代碼。
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一、內核時間的相關概念
牆上時鐘：也就是實際時間。
系統時間：自系統啓動開始所經過的時間。
時鐘中斷：內核會週期性的產生時鐘中斷，在中斷處理函數中執行一些與時間相關的操作，如更新時間，進程調度，檢查時間片等。
節拍率：在linux內核中，通過編程定義節拍率，也就是HZ。每1/HZ秒發生一次時鐘中斷。在ARM中，節拍率被定義爲100，節拍率越大，系統進入時鐘中斷就越頻繁，時間和進程調度等操作就越準確，但對系統的負擔也就越大。
jiffies：該32位（unsigned long）的全局變量用來記錄自系統啓動以來產生的節拍的總數。系統啓動時清零，每次時鐘中斷加一。所以，一秒內的時鐘中斷次數（或者說jiffies一秒內增加的值）也就等於HZ。如果系統時間以秒來表示，那就等於jiffies/HZ秒。
實時時鐘（RTC）：體系結構中用於維持系統時間的設備，就像電腦的BIOS，需要在關機狀態時通過電池供電。系統啓動時通過讀取RTC來初始化牆上時鐘。
在這裏要補充說一下HZ的值，來自Tekkaman Ninja的博客。
http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=20543672&do=blog&id=94309
在ARM下可以看到如下定義：
/*arch/arm/include/asm/param.h*/
13 #ifdef __KERNEL__
14 # define HZ CONFIG_HZ /* Internal kernel timer frequency */
15 # define USER_HZ 100 /* User interfaces are in "ticks" */
16 # define CLOCKS_PER_SEC (USER_HZ) /* like times() */
17 #else
18 # define HZ 100
19 #endif
可以看到：
1、用戶空間但到的HZ是100。
2、內核空間的HZ有CONFIG_HZ和__KERNEL__決定，而CONFIG_HZ在.config中定義。
在看另外一處，查看自己編譯內核時使用的.config文件：
/*linux-2.6.29/.config */
275 CONFIG_HZ=200
所以，我的當前開發板的HZ定義爲200，不信的話，可以自己 打印來看看。
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二、內核延時
內核提供了很多延時的方法，接下來一一介紹。
2.1、忙等待：
這是最簡單的延時方法，直接來段代碼說明：
unsigned long delay = jiffies + 5*HZ //5*HZ = 5秒
while(delay < jiffies)
;
內核也有另外一種版本：
unsigned long delay = jiffies + 5*HZ //5*HZ = 5秒
while(delay < jiffies)
cpu_relax; //但ARM下cpu_relax是空語句。
這代碼很簡單，每時每刻查詢當前時間（jiffies）是否已經超出延時（delay）。在還沒到達延時的情況下，處理器只能原地旋轉等待，一直耗費CPU資源。
所以有了改進版：讓出處理器。
unsigned long delay = jiffies + 5*HZ //5*HZ = 5秒
while(delay < jiffies)
schedule(); //讓出處理器
雖然當前進程讓出處理器，但是它仍在運行隊列中，如果系統中只有它這個可運行進程，那麼該進程又會重新被執行。那就是說，在延時這段時間內，內核重複一個操作，調度進程。所以我把這個也理解成忙等待。
說一些題外話，jiffies是一個unsigned long類型的全局變量，當加到4294967295時溢出，從零開始繼續增加，這也叫回繞。
由於迴繞的問題，內核提供了四個宏來比較超時，它們能正確的處理節拍數迴繞情況。
/*linux/jiffies.h */
106 #define time_after(a,b) \
107 (typecheck(unsigned long, a) && \
108 typecheck(unsigned long, b) && \
109 ((long)(b) - (long)(a) < 0))
110 #define time_before(a,b) time_after(b,a)
111
112 #define time_after_eq(a,b) \
113 (typecheck(unsigned long, a) && \
114 typecheck(unsigned long, b) && \
115 ((long)(a) - (long)(b) >= 0))
116 #define time_before_eq(a,b) time_after_eq(b,a)
至於爲什麼能防止迴繞，我也糾結了一個上午，該博客有詳細的講解，順便感嘆一下牛人無處不在：
http://blog.csdn.net/yuanlulu/archive/2010/11/18/6019862.aspx
上面的代碼修改一下：
unsigned long delay = jiffies + 5*HZ //5*HZ = 5秒
while(time_before(jiffies, delay))
schedule(); //讓出處理器
2.2、短延時：
忙等待的最小時間間隔是1/HZ秒，假設HZ的值爲100，那忙等待的時間間隔最小也只是10ms。但在有些內核代碼中，不但需要很短的延時，而且時間精確度較高。
#include
<linux/delay.h>
void ndelay(unsigned long nsecs);
void udelay(unsigned long usecs);
void mdelay(unsigned long msecs);
udelay(150); //延時150微秒
說明一下：
1、一般的體系架構都沒辦法達到納秒級的延時標準。
2、udelay的實現是靠執行次數循環達到延時效果。內核知道處理器一秒能執行多少次循環，udelay根據執行的延時時間在1s中的比例，得出需要延時的次數來達到延時。
3、mdelay是基於udelay實現的。超過1ms的延時不要使用udelay，建議使用mdelay。
4、不管是哪種延時，真正的延時至少會達到要求的延時時間，但可能更長。
5、它們也屬於忙等待的一種，不過延時時間較短。
2.3、schedule_timeout()：
更理想的延時方法是使用schedule_timeout()函數，該方法讓需要延時的任務睡眠，直到指定延時時間耗盡後重新執行。當然它也不能保證睡眠時間和延時時間一致，只能儘量接近。
用法如下：
/*將任務設置爲可中斷睡眠狀態，當然你也可以設置爲TASK_UNINTERRUPTIBLE，但不建議*/
set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
/*小睡一會，s秒後喚醒*/
schedule_timeout(s*HZ);
2.4、設置超時時間，在等待隊列中睡眠：
在字符設備驅動的時候已經介紹過等待隊列的基本原理：當任務放在等待隊列中，然後調度其他進程執行，一旦等待的事情成立，調用wake_up喚醒等待隊列中的進程並重新投入運行。
上面講得是函數wait_event_interruptible。在這個函數的基礎上，增加了延時功能。如果在特定延時時間內等待事件到來，那任務被喚醒。否則，等到特定延時時間耗盡後事件還沒發生，那也得喚醒任務。
/*linux/wait.h*/
wait_event_interruptible_timeout(wq, condition, timeout)
使用大概如下：
wait_queue_head_t wait;
init_qaitqueue_head(&wait);
wait_event_interruptible_timeout(wait, 0, s*HZ); //延時s秒
上面的調用condition爲0，那表示等待時間永遠不成立，只有時間到才能喚醒，相當於：
set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
schedule_timeout(s*HZ);
而且，schedule_timeout還少了等待隊列創建的操作，減少內核負擔。所以，如果不是既要等待延時，又要等待時間發生，那就沒必要用到等待隊列的延時了。
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三、總結
這一節，簡單介紹了內核時間的概念，並知道了幾種常用的延時方法。
最後提醒一下，在持有鎖和禁止中斷時使用忙等待，因爲這樣會降低系統的速度和性能。
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源代碼：無
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