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Linux时间子系统之二：表示时间的单位和结构【转】
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
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人們習慣用于表示時間的方法是：年、月、日、時、分、秒、毫秒、星期等等，但是在內核中，為了軟件邏輯和代碼的方便性，它使用了一些不同的時間表示方法，并為這些表示方法定義了相應的變量和數據結構，本節的內容就是闡述這些表示方法的意義和區別。
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1. ?jiffies
內核用jiffies變量記錄系統啟動以來經過的時鐘滴答數，它的聲明如下：
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[cpp]?view plaincopy
extern?u64?__jiffy_data?jiffies_64;??extern?unsigned?long?volatile?__jiffy_data?jiffies;?? 可見，在32位的系統上，jiffies是一個32位的無符號數，系統每過1/HZ秒，jiffies的值就會加1，最終該變量可能會溢出，所以內核同時又定義了一個64位的變量jiffies_64，鏈接的腳本保證jiffies變量和jiffies_64變量的內存地址是相同的，通常，我們可以直接訪問jiffies變量，但是要獲得jiffies_64變量，必須通過輔助函數get_jiffies_64來實現。jiffies是內核的低精度定時器的計時單位，所以內核配置的HZ數決定了低精度定時器的精度，如果HZ數被設定為1000，那么，低精度定時器（timer_list）的精度就是1ms=1/1000秒。因為jiffies變量可能存在溢出的問題，所以在用基于jiffies進行比較時，應該使用以下輔助宏來實現：
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[cpp]?view plaincopy
time_after(a,b)??time_before(a,b)??time_after_eq(a,b)??time_before_eq(a,b)??time_in_range(a,b,c)?? ?
同時，內核還提供了一些輔助函數用于jiffies和毫秒以及納秒之間的轉換：
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[cpp]?view plaincopy
unsigned?int?jiffies_to_msecs(const?unsigned?long?j);??unsigned?int?jiffies_to_usecs(const?unsigned?long?j);??unsigned?long?msecs_to_jiffies(const?unsigned?int?m);??unsigned?long?usecs_to_jiffies(const?unsigned?int?u);?? ?
2. ?struct timeval
timeval由秒和微秒組成，它的定義如下：
[cpp]?view plaincopy
struct?timeval?{??????__kernel_time_t?????tv_sec;?????????__kernel_suseconds_t????tv_usec;????};?? __kernel_time_t 和__kernel_suseconds_t 實際上都是long型的整數。gettimeofday和settimeofday使用timeval作為時間單位。
3. ?struct timespec
timespec由秒和納秒組成，它的定義如下：
[cpp]?view plaincopy
struct?timespec?{??????__kernel_time_t?tv_sec;?????????????long????????tv_nsec;????????};?? 同樣地，內核也提供了一些輔助函數用于jiffies、timeval、timespec之間的轉換：
[cpp]?view plaincopy
static?inline?int?timespec_equal(const?struct?timespec?*a,?const?struct?timespec?*b);??static?inline?int?timespec_compare(const?struct?timespec?*lhs,?const?struct?timespec?*rhs);??static?inline?int?timeval_compare(const?struct?timeval?*lhs,?const?struct?timeval?*rhs);??extern?unsigned?long?mktime(const?unsigned?int?year,?const?unsigned?int?mon,??????????????????const?unsigned?int?day,?const?unsigned?int?hour,??????????????????const?unsigned?int?min,?const?unsigned?int?sec);??extern?void?set_normalized_timespec(struct?timespec?*ts,?time_t?sec,?s64?nsec);??static?inline?struct?timespec?timespec_add(struct?timespec?lhs,?struct?timespec?rhs);??static?inline?struct?timespec?timespec_sub(struct?timespec?lhs,?struct?timespec?rhs);????static?inline?s64?timespec_to_ns(const?struct?timespec?*ts);??static?inline?s64?timeval_to_ns(const?struct?timeval?*tv);??extern?struct?timespec?ns_to_timespec(const?s64?nsec);??extern?struct?timeval?ns_to_timeval(const?s64?nsec);??static?__always_inline?void?timespec_add_ns(struct?timespec?*a,?u64?ns);?? ?
[cpp]?view plaincopy
unsigned?long?timespec_to_jiffies(const?struct?timespec?*value);??void?jiffies_to_timespec(const?unsigned?long?jiffies,?struct?timespec?*value);??unsigned?long?timeval_to_jiffies(const?struct?timeval?*value);??void?jiffies_to_timeval(const?unsigned?long?jiffies,?struct?timeval?*value);?? ?
timekeeper中的xtime字段用timespec作為時間單位。
4. ?struct ktime
linux的通用時間架構用ktime來表示時間，為了兼容32位和64位以及big-little endian系統，ktime結構被定義如下：
[cpp]?view plaincopy
union?ktime?{??????s64?tv64;??#if?BITS_PER_LONG?!=?64?&&?!defined(CONFIG_KTIME_SCALAR)??????struct?{??#?ifdef?__BIG_ENDIAN??????s32?sec,?nsec;??#?else??????s32?nsec,?sec;??#?endif??????}?tv;??#endif??};?? 64位的系統可以直接訪問tv64字段，單位是納秒，32位的系統則被拆分為兩個字段：sec和nsec，并且照顧了大小端的不同。高精度定時器通常用ktime作為計時單位。下面是一些輔助函數用于計算和轉換：
[cpp]?view plaincopy
ktime_t?ktime_set(const?long?secs,?const?unsigned?long?nsecs);???ktime_t?ktime_sub(const?ktime_t?lhs,?const?ktime_t?rhs);???ktime_t?ktime_add(const?ktime_t?add1,?const?ktime_t?add2);???ktime_t?ktime_add_ns(const?ktime_t?kt,?u64?nsec);???ktime_t?ktime_sub_ns(const?ktime_t?kt,?u64?nsec);???ktime_t?timespec_to_ktime(const?struct?timespec?ts);???ktime_t?timeval_to_ktime(const?struct?timeval?tv);???struct?timespec?ktime_to_timespec(const?ktime_t?kt);???struct?timeval?ktime_to_timeval(const?ktime_t?kt);???s64?ktime_to_ns(const?ktime_t?kt);???int?ktime_equal(const?ktime_t?cmp1,?const?ktime_t?cmp2);???s64?ktime_to_us(const?ktime_t?kt);???s64?ktime_to_ms(const?ktime_t?kt);???ktime_t?ns_to_ktime(u64?ns); ?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Linux时间子系统之二：表示时间的单位和结构【转】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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