64、【OS】【Nuttx】任务休眠与唤醒：clock_nanosleep

背景

之前的 blog
63、【OS】【Nuttx】任务休眠与唤醒：sleep
分析了任务休眠中的 sleep 函数，下面继续来分析下 sleep 函数中的核心功能 clock_nanosleep

clock_nanosleep

usleep

上篇 blog 分析了 sleep 函数，其核心功能封装到了 clock_nanosleep；不仅是 sleep，微秒级别的 usleep，其核心功能也是封装到了 clock_nanosleep

与 sleep 函数不同的是，usleep 不用传递 rmtp，即不用返回剩余未休眠时间，错误时返回 -1，包括被信号中断时的提前返回

描述

相对时间模式

clock_nanosleep 是 Nuttx 操作系统中实现纳秒级延时的函数，下面来看下它的描述

当 TIMER_ABSTIME 标志未置位时，函数将按照相对时间模式运行，此时，clock_nanosleep 将暂停执行当前线程，直到如下情况发生：

• 请求休眠的时间间隔已过，由 rqtp 参数指定的时间段已经过去，这里的 rqtp 是一个指向 struct timespec 结构体的指针，该结构体包含了秒数 (tv_sec) 和纳秒数 (tv_nsec)
• 接收到信号：如果在休眠期间有信号传递给调用线程，并且该信号的动作是调用信号处理函数，则 clock_nanosleep 会提前返回
• 进程终止：如果进程被终止（比如发送致命信号），clock_nanosleep 也会提前返回

休眠时间由 clock_id 参数指定的时钟来测量，clock_id 可以是操作系统定义的时钟之一，比如 CLOCK_REALTIME（系统实时时钟）或 CLOCK_MONOTONIC（单调递增时钟），用户可以在不同的时钟基准上进行休眠操作

绝对时间模式

当 TIMER_ABSTIME 标志被置位时，clock_nanosleep 将使用绝对时间来决定线程何时恢复执行

• 和相对时间模式类似，这里的区别主要在于当指定的时钟达到绝对时间，而不是时间间隔时，线程恢复执行
• 如果在调用的时刻，rqtp 指定的时间值小于或等于指定时钟的当前时间值，则 clock_nanosleep 会直接返回，不会挂起调用进程进入休眠

实际休眠时间

clock_nanosleep 在执行休眠操作时，实际的暂停时间可能比请求的时间长，主要考虑如下原因

• 操作系统有一个最小的睡眠单位，所有请求的时间都会被调整到这个单位的整数倍
• 操作系统需要调度其他任务，也可能导致实际的休眠时间延长。比如操作系统可能会优先处理更高优先级的任务，从而延迟当前线程的恢复
• 在相对时间模式下，除了被信号中断的情况，实际的休眠时间不会少于由 rqtp 参数指定的时间间隔
• 在绝对时间模式下，实际的休眠将至少持续到指定时钟的时间值达到 rqtp 中指定的绝对时间点，同样排除被信号中断的情况

函数定义

clock_nanosleep 的函数定义也没有太多有用的信息，主要实现逻辑被包装到 nxsig_clockwait 函数里了
下篇 blog 分析 nxsig_clockwait