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节拍之王:探寻计算机操作系统中的jiffies

时间:2023-12-22 07:38:59 点击:132 次

【开头】

在计算机操作系统中,有一个神秘的计时器叫做jiffies,它是操作系统内核用来计算时间的基本单位。你是否知道jiffies的具体含义和作用呢?本文将带你深入了解jiffies,探寻节拍之王的神秘面纱。

【小标题1:jiffies是什么】

jiffies的定义

jiffies是Linux内核中用于计算时间的基本单位,它表示的是内核启动以来的时钟滴答数。每个滴答的时间间隔由系统时钟频率决定,通常为1毫秒或者更小。jiffies的值存储在一个全局变量中,可以通过读取该变量来获取当前时间的值。

jiffies的作用

jiffies的主要作用是提供一个可靠的时间基准,用于内核中各种时间相关的操作,例如进程调度、定时器、网络协议等。通过jiffies,内核可以精确地控制各种操作的时间,从而保证系统的稳定性和可靠性。

jiffies的计算

jiffies的计算方法很简单,就是累加每个滴答的计数值。在Linux内核中,jiffies的计数值是一个无符号长整型数,范围为0~2^32-1。当jiffies的计数值达到最大值时,会重新从0开始计数。

【小标题2:jiffies的应用】

进程调度

在Linux内核中,进程调度是一个非常重要的功能。jiffies被用来计算进程运行的时间片,以及进程的优先级等信息。通过jiffies,内核可以动态地调整进程的运行状态,从而实现公平的进程调度。

定时器

定时器是内核中另一个重要的功能,它可以用来实现各种延时操作,例如等待某个事件发生、定时执行某个任务等。jiffies被用来计算定时器的触发时间,内核会根据jiffies的值来判断是否需要触发定时器。

网络协议

网络协议中也广泛使用了jiffies。例如,在TCP/IP协议中,和记娱乐官网jiffies被用来计算各种超时时间,例如连接超时、重传超时等。通过jiffies,内核可以精确地控制网络连接的稳定性和可靠性。

【小标题3:jiffies的优缺点】

优点

jiffies的最大优点是简单可靠,它提供了一个统一的时间基准,方便内核中各种时间相关的操作。jiffies的计算方法也非常简单,不需要太多的计算资源。

缺点

jiffies的缺点也比较明显,它只能提供毫秒级别的时间精度,无法满足一些高精度的应用场景。jiffies的计数值也有限,当计数值达到最大值时,会重新从0开始计数,可能导致某些操作的不准确。

【小标题4:jiffies的发展】

64位jiffies

随着计算机技术的不断发展,jiffies也在不断升级。在64位系统中,jiffies的计数值已经扩展到64位,可以提供更大的计数范围和更高的精度。

高精度计时

为了满足一些高精度的应用场景,Linux内核也引入了一些高精度计时的机制,例如ktime_get()和getnstimeofday()等。这些机制可以提供纳秒级别的时间精度,满足一些精度要求较高的应用场景。

【小标题5:jiffies的应用案例】

定时器实现

在Linux内核中,定时器是一个非常重要的功能,它可以用来实现各种延时操作。下面是一个简单的定时器实现的例子:

```

#include

#include

static struct timer_list my_timer;

void my_timer_callback(unsigned long data)

printk(KERN_INFO "my_timer_callback called (%ld).\n", jiffies);

int init_module()

int ret;

printk(KERN_INFO "Timer module installing\n");

setup_timer(&my_timer, my_timer_callback, 0);

printk(KERN_INFO "Starting timer to fire in 200ms (%ld)\n", jiffies);

ret = mod_timer(&my_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(200));

if (ret)

printk(KERN_ERR "Error in mod_timer\n");

return ret;

void cleanup_module()

int ret;

ret = del_timer(&my_timer);

if (ret)

printk(KERN_ERR "The timer is still in use...\n");

printk(KERN_INFO "Timer module uninstalling\n");

return;

```

进程调度实现

进程调度是Linux内核中另一个非常重要的功能,它可以用来实现多进程并发执行。下面是一个简单的进程调度实现的例子:

```

#include

#include

#include

#include

#include

static struct task_struct *my_thread;

int my_thread_func(void *data)

while (!kthread_should_stop()) {

printk(KERN_INFO "my_thread_func running (%ld).\n", jiffies);

schedule();

}

return 0;

static int __init my_init(void)

printk(KERN_INFO "my_init called (%ld).\n", jiffies);

my_thread = kthread_run(my_thread_func, NULL, "my_thread");

if (IS_ERR(my_thread)) {

printk(KERN_ERR "Failed to create thread\n");

return PTR_ERR(my_thread);

}

return 0;

static void __exit my_exit(void)

printk(KERN_INFO "my_exit called (%ld).\n", jiffies);

kthread_stop(my_thread);

return;

module_init(my_init);

module_exit(my_exit);

```

【结尾】

相信大家对于jiffies有了更深入的了解。虽然jiffies的精度有限,但是它在Linux内核中的应用非常广泛,是一个不可或缺的计时器。希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!

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