Question

我只是对{C}库中实现sleep(time in ms)或基本上在操作系统级别实现的感兴趣......

我在猜...

可能是基于处理器速度你做了一段时间的nop循环（我不确定睡眠时间是否准确）...
处理器中的任何特殊寄存器，您可以在其中写入一些值，处理器只会停止指定的时间（由于处理器甚至无法运行其他程序，因此效率非常低）。

任何线索？可能C库的源代码可以解释一下吗？我并不太关注“C”是如何实现的......我只是想知道“sleep（）”函数是如何实现的。

Answer 1

Sleep()在操作系统级别实施。当任务/线程/进程正在休眠时，处理器不会旋转。该特定线程被置于挂起队列（线程尚未准备好运行），直到时间到期，此时线程将被置于准备运行队列中。

与此同时，将运行准备运行的其他线程。

只有当没有线程准备好运行时，操作系统才会进入空闲线程，这通常会发出关闭处理器（或者无论如何都处于低功耗状态）的指令，直到发生硬件中断为止。

仅对于一个非常简单的系统（如最简单的嵌入式系统），Sleep()实际上可以实现为繁忙的等待循环。

任何操作系统教科书，例如"Modern Operating Systems" by Tanenbaum都将非常详细地介绍它 - 几乎任何一本教科书（即使是旧的，便宜的，用过的）。

Answer 2

您的问题的答案完全取决于操作系统和实现。

一种考虑它的简单方法：当您调用sleep()时，操作系统会计算唤醒时间，然后将您的进程粘贴到某个优先级队列中。然后它只是不安排你的进程获得任何执行时间，直到足够的真实的时间已经从队列中弹出。

Answer 3

在典型的操作系统中，睡眠调用内核，它将进程设置为等待指定的时间量过去，然后继续查找要运行的其他进程。没有更好的事情，它将运行'空闲过程'。一旦时间流逝，调度程序将注意到睡眠过程是好的，它将再次安排它。

Answer 4

你不做任何循环，否则系统将无法做任何事情 - 不响应鼠标，键盘，网络等。

通常大多数操作系统都会将延迟添加到当前时间戳，以便在恢复请求延迟的任务时获取时间戳（假设此时没有运行更高优先级的任务）并添加[wakeupTimestamp] ，任务指针]到按时间戳升序排序的列表。之后，OS执行上下文切换并运行下一个可用任务。系统会定期将困眠列表中最早的时间戳与当前时间戳进行比较，如果截止日期已过，则会将休眠任务移动到“就绪”任务队列中。

Answer 5

Sleep会阻止你的任务/线程传递时间值。你的任务在那段时间内变得无法运行，或直到其他有趣的事情发生（如信号），以较早者为准。

睡眠调用select（）并且不传递任何描述符等待并且超时值等于您的睡眠时间并不罕见。

系统可以通过将计时器设置为在经过一段时间后到期，然后等待在该计时器到期时将发出信号的信号量来实现此目的。因此它被阻塞在那个信号量上。

Answer 6

cpu用法：0％
要求：

create_gate（设置IRQ处理程序）
pic_mask_clear（启用特定中断）
rtc_poll（设置RTC）
rtc_irq
smp_wake_up

; In\   RAX = Time in millisecond
; Out\  All registers preserved
sleep:
    push rcx
    push rax

    mov rcx, [rtc_irq.up_time]
    add rax, rcx
.os_delay_loop:
    hlt
    cmp qword [rtc_irq.up_time], rax
    jle .os_delay_loop

    pop rax
    pop rcx
    ret

smp_wake_up

; In\   Nothing
; Out\  Nohting
smp_wakeup_all:
    push rdi
    push rax

    mov rdi, [os_LocalAPICAddress]
    xor eax, eax
    mov [rdi+0x0310], eax   ; Write to the high bits first
    mov eax, 0x000C0080 ; Execute interrupt 0x80
    mov [rdi+0x0300], eax   ; Then write to the low bits

    pop rax
    pop rdi
    ret

rtc_irq：

; UIP (0), RTC@32.768KHz (010), Rate@1024Hz (0110)
; In\   Nothing
; Out\  Nothing
rtc_irq:
    inc qword[.up_time]
    call smp_wakup_all
    ret
.up_time:       dq 0

用法：

mov rax, 1000 (millisecond)
call sleep

很好

如何在操作系统级别实现睡眠？

6 个答案: