从Linux代码反思整形以及无符号整形变量的知识

从Linux代码反思整形以及无符号整形变量的知识

 

今日，在分析Linux调度器的过程中。

在sched.c中的init_cfs_rq中，看到了如下一条奇怪的赋值语句。

 

static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)

{

    cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;

    INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);

#ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED

    cfs_rq->rq = rq;

    /* allow initial update_cfs_load() to truncate */

#ifdef CONFIG_SMP

    cfs_rq->load_stamp = 1;

#endif

#endif

    cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));

#ifndef CONFIG_64BIT

    cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;

#endif

}

min_vruntime是CFS调度算法中的一个记录某个CPU给分配给进程的最小虚拟时钟的值。 单位是ns。

可是如上的这种写法让我很郁闷。 看来自己的C语法还是不过关啊！  那么就baidu一下，进行学习一下吧。

 

整型分为无符号、有符号两种。

无符号的均表正数。

有符号的二进制第一位为1代表负数，第一位为0代表正数。

 

正数按正常二进制表示，负数存储时遵从以下规则：原码的补码（即原码的反码加1）。

下面就-5的反码进行分析如下（32位机器）：

原码：00000000 00000000 00000000 00000101

反码：11111111 11111111 11111111 11111010

补码：11111111 11111111 11111111 11111011（-5    反码+1）

 

也就是说-5这个值存放在计算机里面是11111111 11111111 11111111 11111011这个数值。

 

那么如果有一个int类型的变量a， 对a进行复制a = -5,  并且有另一个unsigned int b， 将a进行强制类型转换无符号整形赋值给b。那么b的值会变成什么呢？

猜测是 b = 11111111 11111111 11111111 11111011， 转换成10进制为  b = 4294967291。

 

那么就写一个测试程序进行测试吧， 一切以事实说话。

下图是我写的一个测试程序：

 

 


 
 

运行结果如下图：

 

  

那么这个结果是正确的。

 

接下来在分析cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));这条语句。

-1LL <<20

原码：00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00010000 00000000 00000000 (1LL <<20)

反码：11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11101111 11111111 11111111 反码

补码：11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11110000 00000000 00000000（-（1LL <<20）    反码+1）

 

那么cfs_rq->min_vruntime = 18446744073708593040

 

将上面的代码进行一定的修改如图：

 

  

运行结果如下：

 

  

 

OVER！   虽然简单， 但是还是蛮有意思的。  这里最重要的是了解计算机存储负数的规则。

 

参考了：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_676f9c520100u8fl.html