Linux定时器与时钟源与jiffies

一、jiffies

      它给内核提供节拍，内核中使用jiffies来管理。比如调度、性能统计等，都是以jiffies为单位来实现的。 这些调度和内核活动不能考硬件定时器来管理，否则定时器得忙死。

      jiffies本身是定时器实现的，其他的内核获取时间或是其他的度量读取它就行，这就省了很多事。  因为以前它是32位实现的，所以可能会出现回转。 所以jiffies不能直接比较（64位的时候是可以直接比较的，但内核代码还是得照顾到32位，所以出现了一些比较的宏）。

#define time_after(a,b) \
(typecheck(unsigned long, a) && \
typecheck(unsigned long, b) && \
((long)(b) - (long)(a) < 0))
a是否在b之后；a是否大于b

解决方法：
它在比较的时候只是简单的把unsigned long变成long，最高bit变为符号位。 那么如果超时，jiffies回转了，那么它会从一个负数大值变成一个小的正值； 比较的变量会变成一个负数的大值。
如果没有回转，他们可能都是负数，也可能都是正数。他们是负数的时候，显然a负的更少，所以相减小于0（负数是补码）；如果他们是正数，那么b大于a

 

二、定时器与时钟源

linux内核完成两种定时测量需求：
1. 当前的时间和日期，叫墙上时间
2. 维持定时器，告诉用户某一时间间隔已经过去了。（它能通知用户。定时器不可能通过内核自己获取两个时间，然后相减这样实现，因为不可能让系统不停的去获取时间，这样它就干不了别的事儿了）

根据上面两种需求就有了两种硬件：

时钟源：它是一种像钟一样的硬件，不停的以固定间隔滴答（比如接口time(),ftime(),gettimeofday()来获取当前的时间）
定时器：定时器硬件可以编程设置间隔时间的设备，并且在超时以后会发中断信号（settimer（）和alarm（））

那么为什么不使用时钟源来做定时器呢？或是说是否可以改造时钟源来作为定时器呢？

实际上是可以的！ RTC就是这样的一种设备，但是RTC精度太差。
然而问题来了，为什么不用TSC时钟源作为定时设备呢？
TSC实际上是每个时钟周期去改一下寄存器的值，可以通过RDTSC读取。 我们是否可以依次实现一个软件的定时器呢？

这不太可行，因为他只是个累加器，不知道什么时候发信号，如果你要让它发信号的话，必须跑一个小程序不停的读取时间，比较是否超时，那么太耗cpu了

因此！！！ 我们需要一个硬件的定时器，不需要CPU管的家伙！

但是这么说，那么TSC还有什么鸟用？ 而且我们是否可以通过改造TSC电路来硬件触发定时器信号呢？

其实目前使用的APIC跟TSC类似，它也是基于CPU时钟信号的。比如每隔1,2,4,8，16,32,64或128个时钟信号就对定时器进行递减。所以它的精度极高。

另外HPET也是一种定时器，同时亦是时钟源