jiffies的迴繞問題及解決方案

一、什麼是jiffies

全域性變數jiffies用來記錄自啟動以來產生的節拍的總數。系統啟動時會將該變數初始化為0，此後，每當時鐘中斷產生時就會增加該變數的值。jiffies和另外乙個變數息息相關：hz。hz是每秒系統產生的時鐘中斷次數，所以jiffies每秒增加的值也就是hz。

jiffies定義於

extern

unsigned
long
volatile jiffies;

二、jiffies迴繞問題

首先，我們來看一下什麼是迴繞。正如我們所說，jiffies有自己的最大值，我們假設機器是32位的，此時jiffies為2^32-1，那麼按照理想情況下一次加1後jiffies的值應該是2^32，但是學過c語言或者是c++語言的同學都知道，如果乙個數加到了它的最大值，在增加時就會回到最小值，這就是迴繞。

根據hz與jiffies的關係，在32位的機器上，如果系統的hz值為100的情況下，jiffies的迴繞時間大約為500天左右，如果hz為1000，那麼迴繞時間將只有50天左右。

當發生迴繞時，會使原來正常的程式產生不正常的結果，例如下面的例子。

unsigned long timeout = jiffies + hz/2; 後超時

/*執行一些任務*/
........
/*然後檢查時間是否過長*/
if(timeout>jiffies)else

三、如何解決迴繞問題

為了解決迴繞問題，linux中定義了以下四個的比較函式，其中unknown引數一般為jiffies，know引數為要比較的物件，例如上文中timeout。

#define time_after(unknown,known) ((long)(known) - (long)(unknown)<0)

#define time_before(unkonwn,known) ((long)(unknown) - (long)(known)<0)
#define time_after_eq(unknown,known) ((long)(unknown) - (long)(known)>=0)
#define time_before_eq(unknown,known) ((long)(known) -(long)(unknown)>=0)

為了便於說明，我們假設jiffies是單位元組的無符號數，範圍為0~255。假如jiffies開始為250，由於是無符號資料，那麼它在機器中實際儲存的補碼為11111010，記為j1；timeout如果被設為252，實際儲存為11111100；而過了一會jiffies發生迴繞編變成了1，實際儲存變為00000001，記為j2。 那麼此時如果按照無符號數比較其大小關係，有：j1j1如果按照有符號數讀取，首先從補碼轉換成原碼：10000110，轉換成十進位制為－6；