Jiffies，HZ，Tick （转载）

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简介：
转载的文章，介绍了Linux内核中关于时钟的几个概念：HZ, tick 和 jiffies

HZ
Linux 核心每隔固定周期会发出timer interrupt (IRQ 0)， HZ 是用来定义每秒timer interrupts的次数。例如， HZ为 100，代表每秒有100次timer interrupts。 HZ 可以在编译内核时设定，如下所示 (以核心版本2.6.22-1为例)：

Kernel type --->   Processor type and features ---> Timer frequency (250  HZ ) --->


其中 HZ 可設定100、250、1000等值。默认为250。

测试：
利用一下命令，可以计算出HZ的近似值：

~$ cat /proc/interrupts | grep timer && sleep 1 && cat /proc/interrupts | grep timer


timer interrupt會做哪些事情? 答案如下所列：

• 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 的倒数，意即timer interrupt每發发生一次的时间。如 HZ为 250，tick则为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。