Linux设备驱动程序 之 度量时间差

概述

内核通过定时器中断来跟踪事件流;

时钟中断由系统定时硬件以及周期性的间隔产生,这个间隔由内核根据HZ的值设定,HZ是一个细节结构有关的常数;作为一般性规则,即使知道对应平台上的确切HZ值,也不应该在编程时依赖该HZ值;

如果想改变系统时钟中断发生的频率,可以通过修改HZ值来进行,但是,如果修改了头文件中的HZ值,则必须使用新的值重新编译内核以及所有模块;

每当时钟中断发生时,内核内部计数器的值增加一;这个计数器的值在系统引导值初始化为0,因此,它的值就是上次操作系统引导以来的时钟滴答数;这个计数器是一个64位变量(即使在32位架构上也是64位),称为jiffies_64;但是驱动程序发开者通常访问的是jiffies变量,它是unsigned long类型的变量,要么和jiffies_64相同,要么仅仅是jiffies_64的低23位,根据架构是64位还是32位而定;通常首选使用jiffies,因为对它的访问很快,从而对于64位jiffies_64值的访问并不需要在所有架构上都是原子的;

使用jiffies计数器

该计数器和读取计数器的工具函数包含在<linux/jiffies.h>中,但是通常只需要包含<linux/sched.h>文件,后者会自动包含jiffies.h;

需要说明的是,jiffies和jiffies_64均应该被看成只读变量;

在代码中需要记录jiffies的当前值时,可简单的访问上面说的unsigned long变量;该变量被声明为volatile,这样可以避免编译器对访问该变量的语句的优化;在代码需要计算未来的时间戳时,必须读取当前的计数器;

时间比较

只要采用正确的方式来比较不同的值,上述代码不会因为jiffies的溢出而出现问题;比较缓存时间和当前时间,应该使用下面宏:

用户空间时间与内核时间的转换

用户空间的时间使用struct timeval和struct timespec来表示,为了在用户空间时间和内核时间之间进行转换,内核提供了下面的四个辅助函数:包含在<linux/jiffies.h>中

访问jiffies_64

对jiffies_64的访问不像对jiffies的访问那么直接,在64位架构上,两个变量其实是同一个变量;但是在32位架构上,对64位的访问不是原子的,必须借助一个辅助函数,该函数完成了适当的锁定:

 

本文链接:Linux设备驱动程序 之 度量时间差

转载声明:转载请注明来源:Linux TCP/IP Stack,谢谢!


发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注