linux内核时间管理

    时间管理在内核中占有非常重要的地位，主要作用是提供一种周期性触发中断机制。

    系统定时器频率（也称节拍率）是通过静态预处理定义的，也就是HZ，其代表每秒钟发生的时钟中断次数，但是该值并不是固定不变的，在系统启动时按照HZ的值对硬件进行设置，体系结构不同，HZ的值夜不同。由于HZ的不同，也就是说时钟中断的频度不同，而更高的时钟中断频度（也就是HZ更大）具有如下优点：

        1.内核定时器可以以更高的频度和更高的准确度运行

         2.依赖定时值执行的系统调用，比如poll和select，更够以更高的进度运行

         3.对诸如资源消耗和系统运行时间等的测量 会有更精细的解析度

         4.提高进程抢占的准确度

    但是更高的HZ同样带来一个大问题：节拍率越高意味着时钟中断频率越高，也就是说系统负担越重。这样不但会减少处理器处理其他工作的时间，而且还会更频繁的打乱处理器高速缓存并增加耗电。所以HZ根据实际情况进行更改。

    全局变量jiffies用来记录自系统启动以来产生的节拍的总数，由于一秒内时钟中断的次数等于HZ，所以jiffies一秒内增加的总数也是HZ，在linux中，jiffies值得定义如下：

         extern unsigned long volatile jiffies;

    对于需要通过jiffies的值来判断超时的情况，内核提供了四个宏来帮助比较节拍数，他们能正确处理节拍数回绕的情况（jiffies一出之后变回0的情况，在32机器上会溢出，在64为机器上不会溢出），函数如下：其中unknown通常是jiffies，know是需要比较的值

         #define time_after（unknown,known）((long)(known) - (long)(unknown) < 0)

         #define time_before (unknown,known) ((long)(unknown) - (long)(known) < 0)

         #defien time_after_eq(unknown,known) ((long)(unknown) - (long)(known) >= 0)

         #define time_before_eq(unknown,known) ((long)(known) - (long)(unknown) >= 0)

    实时时钟（RTC）是用来持久存放系统时间的设备，即便系统关闭后，他也可以依靠主板的微型电池提供的电力保持系统的计时。

    定时器是管理内核流逝时间的基础，定时器的使用很简单：执行一些初始化工作，设置一个超时时间，指定超时后发生的执行函数，最后激活定时器就可以了。定时器的结构由timer_list表示，其结构如下：

          struct timer_list{

                     struct list_head entry；  /*定时器链表的入口*/

                     unsigned long expires；/*以jiffies为单位的定时值*/

                     void （*function）（unsigned long）；/*定时器处理函数*/

                     unsigned long data；/*传给处理函数的参数*/

          };

    创建定时器时首先需要定义该结构，如下：struct timer_list my_timer;

    接着需要初始化该定时器结构，如下： init_timer(&my_timer);

    初始化完成之后需要对该定时器结构赋值，可以如下进行：

                     my_timer.expires = jiffies + delay；

                     my_timer.data = 0；

                     my_timer.function = my_function;

    最后激活定时器就可以了，激活如下： add_timer(&my_timer);

    在定时器没有超时之前，如果想修改指定的定时器的超时时间，可以如下修改：mod_timer(&my_timer,jiffies+new_delay);

    在对定时器进行删除操作时，由如下两个函数，del_timer(&my_timer)和del_timer_sync(&my_timer);后一个函数用在多处理机上，但是不能用在中断上下文中。