Linux全局变量jiffies的用法

　　jiffies是Linux系统中的全局变量，与时间有关，那么jiffies变量具体有哪些作用呢？下面小编就给大家介绍下Linux全局变量jiffies的用法，感兴趣的朋友不妨来了解下吧。

　　系统运行时间以秒为单位，等于jiffies/Hz。

　　注意，jiffies类型为无符号长整型（unsigned long），其他任何类型存放它都不正确。

　　将以秒为单位的时间转化为jiffies：

　　seconds * Hz

　　将jiffies转化为以秒为单位的时间：

　　jiffies / Hz

　　相比之下，内核中将秒转换为jiffies用的多些。

　　jiffies的内部表示

　　jiffies定义于文件中：

　　/*

　　* 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）脚本用于连接主内核映像（在x86上位于arch/i386/kernel/vmlinux.lds.S中），然后用jiffies_64变量的初值覆盖jiffies变量。因此jiffies取整个jiffies_64变量的低32位。

　　访问jiffies的代码只会读取jiffies_64的低32位，通过get_jiffies_64（）函数就可以读取整个64位的值。在64位体系结构上，jiffies_64和jiffies指的是同一个变量。

　　#if （BITS_PER_LONG 《 64）

　　u64 get_jiffies_64（void）;

　　#else

　　static inline u64 get_jiffies_64（void）

　　{

　　return （u64）jiffies;

　　}

　　#endif

　　在中

　　#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的回绕wrap around

　　当jiffies的值超过它的最大存放范围后就会发生溢出。对于32位无符号长整型，最大取值为（2^32）-1，即429496795。如果节拍计数达到了最大值后还要继续增加，它的值就会回绕到0。

　　内核提供了四个宏来帮助比较节拍计数，它们能正确的处理节拍计数回绕的问题：

　　/*

　　* 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）

　　用户空间和HZ

　　问题提出：

　　在2.6以前的内核中，如果改变内核中的HZ值会给用户空间中某些程序造成异常结果。因为内核是以节拍数/秒的形式给用户空间导出这个值的，应用程序便依赖这个特定的HZ值。如果在内核中改变了HZ的定义值，就打破了用户空间的常量关系---用户空间并不知道新的HZ值。

　　解决方法：

　　内核更改所有导出的jiffies值。内核定义了USER_HZ来代表用户空间看到的HZ值。在x86体系结构上，由于HZ值原来一直是100，所以USER_HZ值就定义为100。内核可以使用宏jiffies_to_clock_t（）将一个有HZ表示的节拍计数转换为一个由USER_HZ表示的节拍计数。

　　在中

　　/*

　　* 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; /

　　}）

　　用户空间期望HZ=USER_HZ，但是如果它们不相等，则由宏完成转换。

　　上面就是Linux中jiffies变量的用法介绍了，如果你要计算系统运算了多少时间，那么你就可以使用jiffies变量来计算了，jiffies变量还有很多用途，使用多了你就会了解。