Linux Kernel 简介HZ, tick and jiffi

时 间： 2011年 1月 28日星期五 地 点： 讲述人： 记录人： 主 题： Linux Kernel: 简介 HZ, tick and jiffie 来源: ChinaUnix博客 日期： 2008.03.21 14:53 (共有0条评论) 我要评论 • 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? 如下所列： 更新時間、日期與系統從開機至目前經過多少時間 。 • 更新系統資源使用率統計 • 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。 • 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。 Note