推 kaioukilu:實用推 08/16 16:57
推 ashin0212:有看有推 08/19 08:09
推 AdrianHuang:呵呵~~沒想到小弟的文章在這裡出現~~ 01/15 13:51
※ [本文轉錄自 uefang 信箱]
作者: uefang.bbs@kulu.twbbs.org ("雲飛-Smith")
標題: [Linu] Linux Kernel: 簡介HZ, tick and jiffies
時間: Sun Aug 16 14:14:48 2009
作者: uefang (雲飛-Smith) 站內: Uefacool
標題: [Linu] Linux Kernel: 簡介HZ, tick and jiffies
時間: 2009/08/16 Sun 14:04:49
Take by
http://adrianhuang.blogspot.com/2007/10/linux-kernel-hz-tick-and-jiffies.html
Linux核心幾個重要跟時間有關的名詞或變數，底下將介紹HZ、tick與jiffies。
HZ
Linux核心每隔固定週期會發出timer interrupt (IRQ 0)，HZ是用來定義每一秒有幾次
timer interrupts。舉例來說，HZ為1000，代表每秒有1000次timer interrupts。
HZ可在編譯核心時設定，如下所示 (以核心版本2.6.20-15為例)：
adrian@adrian-desktop:~$ cd /usr/src/linux
adrian@adrian-desktop:/usr/src/linux$ make menuconfig
Processor type and features ---> Timer frequency (250 HZ) --->
其中HZ可設定100、250、300或1000。以小弟的核心版本預設值為250。
小實驗
觀察/proc/interrupt的timer中斷次數，並於一秒後再次觀察其值。理論上，兩者應該相
差250左右。
adrian@adrian-desktop:~$ cat /proc/interrupts | grep timer && sleep 1
&& cat /proc/interrupts | grep timer
0: 9309306 IO-APIC-edge timer
0: 9309562 IO-APIC-edge timer
上面四個欄位分別為中斷號碼、CPU中斷次數、PIC與裝置名稱。
問題來了，timer interrupt會做哪些事情? 答案如下所列：
1.更新時間、日期與系統從開機至目前經過多少時間 。
2.更新系統資源使用率統計
3.檢查正在執行的程序是否已經超過其所分配的執行時間額度。如果是的話，則侵佔
(preempt)該程序以利執行其它等待執行的程序。
4.檢查軟體時間器(Software timer，如alarm系統呼叫)跟時間延遲函式
(Delay function)的延遲時間是否已經超過。
Tick
Tick是HZ的倒數，意即timer interrupt每發生一次中斷的時間。如HZ為250時，tick為
4毫秒 (millisecond)。
Jiffies
Jiffies為Linux核心變數(32位元變數，unsigned long)，它被用來紀錄系統自開幾以來
，已經過多少的tick。每發生一次timer interrupt，Jiffies變數會被加一。值得注意的
是，Jiffies於系統開機時，並非初始化成零，而是被設為-300*HZ (arch/i386/kernel/
time.c)，即代表系統於開機五分鐘後，jiffies便會溢位。那溢位怎麼辦?
事實上，Linux核心定義幾個macro(timer_after、time_after_eq、time_before與
time_before_eq)，即便是溢位，也能藉由這幾個macro正確地取得jiffies的內容。
另外，80x86架構定義一個與jiffies相關的變數jiffies_64 ，此變數64位元，要等到此
變數溢位可能要好幾百萬年。因此要等到溢位這刻發生應該很難吧。那如何經由jiffies
_64取得jiffies資訊呢? 事實上，jiffies被對應至jiffies_64最低的32位元。因此，經
由jiffies_64可以完全不理會溢位的問題便能取得jiffies。
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