关于jiffies回绕以及time_after，time_before

最新推荐文章于 2024-04-19 16:48:15 发布

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本文探讨了在计算机系统中使用有限长度数值表示单调递增计数器时遇到的回绕问题，如TCP序列号和jiffies。通过将无符号整数解释为有符号整数的方法解决了这一问题，并讨论了这种方法的有效范围。

系统中有非常多变量用来记录一个单调递增的现实，典型的有两个，一个是TCP的序列号。还有一个就是jiffies，可是由于计算机内表示的数字都是有限无界的，所以不论什么数字都不能做到全然意义的单调递增，它们仅仅是在绕圈圈，就像钟表一样，值域就是那些有限的数字。周而复始。

实际上无论是TCP序列号还是jiffies，都面临一类问题。就是回绕问题。就像我们看钟表，1点时在11点前呢。还是在11点后呢？事实上这个问题并没有想象的那么easy回答。

我们用char型来简单描写叙述一下这个问题的解法。char仅仅有8位，二进制从00000000到11111111，假设用一个char表示jiffies，那么当其值已经达到11111111的时候，将面临一次跳变。即回归到0，这是由于11111111加1的话，将会得到100000000。然而char仅仅有8位，造成最高位溢出，所得到的结果就是00000000，这就是0点跳变。本质原因就是在跳变点附近，值域并非连续的。

11111111的十进制是255，显然和0并非连续的。
然而，11111111除了能够表示255之外，还能够表示-1。而-1和0却是连续的。我们知道。计算机内对于数据的存储是不区分符号的，符号仅仅是在计算的时候才依据指令的不同给与不同的解释，因此仅仅须要将无符号的jiffies看作是有符号的数字，就能够解决这个跳变问题。显然0是在-1后面的，这也就是说。0在255后面。

将有符号数字解释为无符号数字，仅仅是一种解释方式的不同。对于数据的表示没有不论什么影响，它仅仅影响计算。

有符号计算指令会将值域坐标轴往左平移半个值域宽度。从而将0点变成中点，而不是左端点。解决0点跳变问题。

然而这个仅仅在后半个值域空间有效，也就是说。对于char而言，系统仅仅能正确识别128以后的跳变，假设你測试129和1水更靠前，答案是129。然而假设你測试127和1谁更靠前。答案就是1！可是这已经足够了。由于对于jiffies的比較。基本都是附近值得比較。没有人会去比較如今和几千几万年以后的时间。
详情參见time_after，time_before宏。

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