?全局變量jiffies用來記錄自系統啟動以來產生的節拍的總數。啟動時，內核將該變量初始化為0，此后，每次時鐘中斷處理程序都會增加該變量的值。一秒內時鐘中斷的次數等于Hz，所以jiffies一秒內增加的值也就是Hz。

?? 系統運行時間以秒為單位，等于jiffies/Hz。

?

注意，jiffies類型為無符號長整型(unsigned long)，其他任何類型存放它都不正確。

將以秒為單位的時間轉化為jiffies：

??????????seconds * Hz

將jiffies轉化為以秒為單位的時間：

?????????jiffies / Hz

相比之下，內核中將秒轉換為jiffies用的多些。

• ?jiffies的內部表示

?? jiffies定義于文件<linux/Jiffies.h>中：

?

/*

?*?The?64-bit?value?is?not?atomic?-?you?MUST?NOT?read?it

?*?without?sampling?the?sequence?number?in?xtime_lock.

?*?get_jiffies_64()?will?do?this?for?you?as?appropriate.

?*/

extern?u64?__jiffy_data?jiffies_64;

extern?unsigned?long?volatile?__jiffy_data?jiffies;

ld(1)腳本用于連接主內核映像（在x86上位于arch/i386/kernel/vmlinux.lds.S中），然后用jiffies_64變量的初值覆蓋jiffies變量。因此jiffies取整個jiffies_64變量的低32位。

? 訪問jiffies的代碼只會讀取jiffies_64的低32位，通過get_jiffies_64()函數就可以讀取整個64位的值。在64位體系結構上，jiffies_64和jiffies指的是同一個變量。

#if?(BITS_PER_LONG?<?64)

u64?get_jiffies_64(void);

#else

static?inline?u64?get_jiffies_64(void)

{

????return?(u64)jiffies;

}

#endif

?

在<Time.c(kernel)>中

#if?(BITS_PER_LONG?<?64)

u64?get_jiffies_64(void)

{

????unsigned?long?seq;

????u64?ret;

????do?{

????????seq?=?read_seqbegin(&xtime_lock);

????????ret?=?jiffies_64;

????}?while?(read_seqretry(&xtime_lock,?seq));

????return?ret;

}

?

• jiffies的回繞wrap around

? 當jiffies的值超過它的最大存放范圍后就會發生溢出。對于32位無符號長整型，最大取值為(2^32)-1,即429496795。如果節拍計數達到了最大值后還要繼續增加，它的值就會回繞到0。

? 內核提供了四個宏來幫助比較節拍計數，它們能正確的處理節拍計數回繞的問題：

?

/*

?*??These?inlines?deal?with?timer?wrapping?correctly.?You?are?

?*??strongly?encouraged?to?use?them

?*??1.?Because?people?otherwise?forget

?*??2.?Because?if?the?timer?wrap?changes?in?future?you?won't?have?to

?*?????alter?your?driver?code.

?*

?*?time_after(a,b)?returns?true?if?the?time?a?is?after?time?b.

?*

?*?Do?this?with?"<0"?and?">=0"?to?only?test?the?sign?of?the?result.?A

?*?good?compiler?would?generate?better?code?(and?a?really?good?compiler

?*?wouldn't?care).?Gcc?is?currently?neither.

?*/

#define?time_after(a,b)?????/

????(typecheck(unsigned?long,?a)?&&?/

?????typecheck(unsigned?long,?b)?&&?/

?????((long)(b)?-?(long)(a)?<?0))

#define?time_before(a,b)????time_after(b,a)

#define?time_after_eq(a,b)??/

????(typecheck(unsigned?long,?a)?&&?/

?????typecheck(unsigned?long,?b)?&&?/

?????((long)(a)?-?(long)(b)?>=?0))

#define?time_before_eq(a,b)?time_after_eq(b,a)

/*?Same?as?above,?but?does?so?with?platform?independent?64bit?types.

?*?These?must?be?used?when?utilizing?jiffies_64?(i.e.?return?value?of

?*?get_jiffies_64()?*/

#define?time_after64(a,b)???/

????(typecheck(__u64,?a)?&&?/

?????typecheck(__u64,?b)?&&?/

?????((__s64)(b)?-?(__s64)(a)?<?0))

#define?time_before64(a,b)??time_after64(b,a)

#define?time_after_eq64(a,b)????/

????(typecheck(__u64,?a)?&&?/

?????typecheck(__u64,?b)?&&?/

?????((__s64)(a)?-?(__s64)(b)?>=?0))

#define?time_before_eq64(a,b)???time_after_eq64(b,a)

• 用戶空間和HZ

? 問題提出：

? 在2.6以前的內核中，如果改變內核中的HZ值會給用戶空間中某些程序造成異常結果。因為內核是以節拍數/秒的形式給用戶空間導出這個值的，應用程序便依賴這個特定的HZ值。如果在內核中改變了HZ的定義值，就打破了用戶空間的常量關系---用戶空間并不知道新的HZ值。

? 解決方法：

? 內核更改所有導出的jiffies值。內核定義了USER_HZ來代表用戶空間看到的HZ值。在x86體系結構上，由于HZ值原來一直是100，所以USER_HZ值就定義為100。內核可以使用宏jiffies_to_clock_t()將一個有HZ表示的節拍計數轉換為一個由USER_HZ表示的節拍計數。

?

在<Time.c(kernel)>中

/*

?*?Convert?jiffies/jiffies_64?to?clock_t?and?back.

?*/

clock_t?jiffies_to_clock_t(long?x)

{

#if?(TICK_NSEC?%?(NSEC_PER_SEC?/?USER_HZ))?==?0

????return?x?/?(HZ?/?USER_HZ);

#else

????u64?tmp?=?(u64)x?*?TICK_NSEC;

????do_div(tmp,?(NSEC_PER_SEC?/?USER_HZ));

????return?(long)tmp;

#endif

}

unsigned?long?clock_t_to_jiffies(unsigned?long?x)

{

#if?(HZ?%?USER_HZ)==0

????if?(x?>=?~0UL?/?(HZ?/?USER_HZ))

????????return?~0UL;

????return?x?*?(HZ?/?USER_HZ);

#else

????u64?jif;

????/*?Don't?worry?about?loss?of?precision?here?..?*/

????if?(x?>=?~0UL?/?HZ?*?USER_HZ)

????????return?~0UL;

????/*?..?but?do?try?to?contain?it?here?*/

????jif?=?x?*?(u64)?HZ;

????do_div(jif,?USER_HZ);

????return?jif;

#endif

}

u64?jiffies_64_to_clock_t(u64?x)

{

#if?(TICK_NSEC?%?(NSEC_PER_SEC?/?USER_HZ))?==?0

????do_div(x,?HZ?/?USER_HZ);

#else

????/*

?????*?There?are?better?ways?that?don't?overflow?early,

?????*?but?even?this?doesn't?overflow?in?hundreds?of?years

?????*?in?64?bits,?so..

?????*/

????x?*=?TICK_NSEC;

????do_div(x,?(NSEC_PER_SEC?/?USER_HZ));

#endif

????return?x;

}

在<Div64.h(include/asm-i385)>中

/*

?*?do_div()?is?NOT?a?C?function.?It?wants?to?return

?*?two?values?(the?quotient?and?the?remainder),?but

?*?since?that?doesn't?work?very?well?in?C,?what?it

?*?does?is:

?*

?*?-?modifies?the?64-bit?dividend?_in_place_

?*?-?returns?the?32-bit?remainder

?*

?*?This?ends?up?being?the?most?efficient?"calling

?*?convention"?on?x86.

?*/

#define?do_div(n,base)?({?/

????unsigned?long?__upper,?__low,?__high,?__mod,?__base;?/

????__base?=?(base);?/

????asm("":"=a"?(__low),?"=d"?(__high):"A"?(n));?/

????__upper?=?__high;?/

????if?(__high)?{?/

????????__upper?=?__high?%?(__base);?/

????????__high?=?__high?/?(__base);?/

????}?/

????asm("divl?%2":"=a"?(__low),?"=d"?(__mod):"rm"?(__base),?"0"?(__low),?"1"?(__upper));?/

????asm("":"=A"?(n):"a"?(__low),"d"?(__high));?/

????__mod;?/

})

? 用戶空間期望HZ=USER_HZ，但是如果它們不相等，則由宏完成轉換。

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的jiffies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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