Jeffies值与linux系统时间——理论篇

Jeffies值与linux系统时间——理论篇

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阅读目录：

1、 时间概念 - GMT及UTC

2、 时间点、时间段

3、 Jeffies与时间管理

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1、 时间概念 - GMT及UTC

1.1、GMT时间

(1)GMT概念： GMT是Greenwich Mean Time缩写，即格林尼治时间。格林尼治是地球本初子午线的标界处，世界计算时间和经度的起点。是格林尼治本地时间。
(2)GMT意义：标准世界时间。如果对国际上某一重大事情，用地方时间来记录，就会感到复杂不便．而且将来日子一长容易搞错。因此，天文学家就提出一个大家都能接受且又方便的记录方法，那就是以格林尼治的地方时间为标准。

1.2、UTC时间(附带了时区信息)
(1)UTC概念： 是 Coordinated Universal Time缩写，即世界协调时间。整个地球分为二十四时区，每个时区都有自己的本地时间。在国际无线电通信场合，为了统一起见，使用一个统一的时间，称为通用协调时UTC
(2)UTC换算：UTC + 时区差 ＝ 本地时间

例如：

北京时区是东八区，领先UTC八个小时，在电子邮件信头的Date域记为+0800。如果在电子邮件的信头中有这么一行： Date: Fri, 08 Nov 2002 09:42:22 +0800
说明信件的发送地的地方时间是二○○二年十一月八号，星期五，早上九点四十二分（二十二秒），这个地方的本地时领先UTC八个小时(+0800，就是东八区时间)。

时区差东为正，西为负。在此，把东八区时区差记为 +0800， UTC + (＋0800) = 本地（北京）时间 (1) 那么，UTC =本地时间（北京时间)）- 0800 (2) 即： 0942 - 0800 = 0142 ，即UTC是当天凌晨一点四十二分二十二秒。如果结果是负数就意味着是UTC前一天，把这个负数加上2400就是UTC在前一天的时间。

多数电子邮件程序，在显示时间时，计算机程序把时间先转换成为本地时间再显示，例如，邮件的Date域为： Date: Fri, 08 Nov2002 09:42:22 +0800 Outlook Express在显示时就显示为： Date: Thur, 07 Nov 2002 08:42:22 pm， 把北京时间转换成为了纽约时间，而且把二十四小时格式的时间转换成为了十二小时的格式。当然，为了时间转换正确，发送方和接受方的计算机的时区都要设置正确。

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2、时间点与时间段概念：

(1)点时间：具体到某一时刻，比如天猫双十一秒杀活动将于2017年11月11日，0时0分0秒开始

(2) 段时间：段时间=终止点时间-起始点时间 ，例如双十一活动持续一天

(3)定时器和实时时钟：定时器（timer）定的时间就是段时间，实时时钟（RTC）就是和点时间有关的一个器件。二者配合使用，让计算机懂得时间。

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3、Jeffies与时间管理：

3.1、jiffies引入

(1)jiffies是linux内核中的一个全局变量，用来记录自系统启动以来产生的节拍的总数。每次时钟中断处理程序都会增加该变量的值。

(2)内核配置的时候定义了一个节拍时间，实际上linux内核的调度系统工作时就是以这个节拍时间为时间片的。Jiffies记录到底经过了多少个节拍。

(3)jiffies变量开机时有一个基准值，然后内核每过一个节拍时间jiffies就会加1，然后到了系统的任意一个时间我们当前时间就被jiffies这个变量所标注。

3.2、linux系统时间管理

(1)内核在开机启动的时候会读取RTC（断电不会停）硬件获取一个时间作为初始基准时间，这个基准时间对应一个jiffies值（这个基准时间换算成jiffies值的方法是：用这个时间减去1970-01-01 00:00:00 +0000(UTC)标准基准0时，然后把这个时间段换算成jiffies数值），这个jiffies值作为我们开机时的基准jiffies值存在。

(2)系统运行时每个时钟节拍的末尾都会给jiffies这个全局变量加1，因此操作系统就使用jiffies这个全局变量记录了下来当前的时间。当我们需要当前时间点时，就用jiffies这个时间点去计算（计算方法就是先把这个jiffies值对应的时间段算出来（1000 * 1ms = 1s），然后加上1970-01-01 00:00:00 +0000(UTC)即可得到这个时间点）时间点是时间

(3)其实操作系统只在开机时读一次RTC，整个系统运行过程中RTC是无作用的。RTC的真正作用其实是在OS的2次开机之间进行时间的保存。

(4) jiffies这个变量记录的其实是段时间（其实就是当前时间和1970-01-01 00:00:00 +0000(UTC)这个时间的差值）

(5)一个时间节拍的时间取决于操作系统的配置，现代linux系统一般是10ms或者1ms。这个时间其实就是调度时间，在内核中用HZ来记录和表示。（频率f的单位）如果HZ定义成1000难么时钟节拍就是1/HZ，也就是1ms。

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本文参考百度百科、朱有鹏老师嵌入式课程

附：UTC时间详细讲解：
http://www.cnblogs.com/qiuyi21/archive/2008/03/04/1089456.html