linux 下 HZ Tick Jiffies 讲解

linux HZ
Linux核心几个重要跟时间有关的名词或变数，底下将介绍HZ、tick与jiffies。

HZ
Linux核心每隔固定周期会发出timer interrupt (IRQ 0)，HZ是用来定义每一秒有几次timer interrupts。举例来说，HZ为1000，代表每秒有1000次timer interrupts。 HZ可在编译核心时设定，如下所示(以核心版本2.6.20-15为例)：

     cd /usr/src/linux
     make menuconfig
     Processor type and features ---> Timer frequency (250 HZ) --->

其中HZ可设定100、250、300或1000。以小弟的核心版本预设值为250。

小实验
观察/proc/interrupt的timer中断次数，并于一秒后再次观察其值。理论上，两者应该相差250左右。

     cat /proc/interrupts | grep timer && sleep 1 && cat /proc/interrupts | grep timer
     0: 9309306 IO-APIC-edge timer
     0: 9309562 IO-APIC-edge timer

上面四个栏位分别为中断号码、CPU中断次数、PIC与装置名称。

要检查系统上HZ的值是什么，就执行命令
     cat /boot/config-`uname -r` | grep '^CONFIG_HZ='

还可以直接更改文件
os/linux/include/asm-cris/param.h?

Tick
Tick是HZ的倒数，意即timer interrupt每发生一次中断的时间。如HZ为250时，tick为4毫秒(millisecond)。

 

Jiffies
Jiffies为Linux核心变数(32位元变数，unsigned long)，它被用来纪录系统自开几以来，已经过多少的tick。每发生一次timer interrupt，Jiffies变数会被加一。值得注意的是，Jiffies于系统开机时，并非初始化成零，而是被设为-300*HZ (arch/i386/kernel/time.c)，即代表系统于开机五分钟后，jiffies便会溢位。那溢位怎么办?事实上，Linux核心定义几个macro(timer_after、time_after_eq、time_before与time_before_eq)，即便是溢位，也能藉由这几个macro正确地取得jiffies的内容。

另外，80x86架构定义一个与jiffies相关的变数jiffies_64 ，此变数64位元，要等到此变数溢位可能要好几百万年。因此要等到溢位这刻发生应该很难吧。那如何经由jiffies_64取得jiffies资讯呢?事实上，jiffies被对应至jiffies_64最低的32位元。因此，经由jiffies_64可以完全不理会溢位的问题便能取得jiffies。
HZ的设定：
#make menuconfig
processor type and features--->Timer frequency (250 HZ)--->
HZ的不同值会影响timer （节拍）中断的频率

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