linux jiffies 初始化不为0问题分析

1，在 32 位系统中，jiffies 是一个 32 位的无符号整数。

复制代码

    /*
     * Have the 32 bit jiffies value wrap 5 minutes after boot
     * so that the jiffies_wrap test works correctly.
     */
    extern u64 jiffies_64;
    extern unsigned long volatile jiffies;

    #if BITS_PER_LONG < 64
    // 对于 32 位系统，初始值设置为 (unsigned long)(-300*HZ)
    // 即距离 0 溢出仅剩 300 秒（5分钟）
    # define INITIAL_JIFFIES ((unsigned long)(unsigned int)(-300*HZ))

    #else
    // 对于 64 位系统，初始值就是 0
    # define INITIAL_JIFFIES 0
    #endif

注：HZ 是内核每秒的时钟中断频率（通常是 200 ）,查看内核宏配置

CIONFIG_HZ=200

实际的 jiffies 变量定义在内核的主时间文件中。

文件路径： kernel/time/timer.c

复制代码

  /*
   * The current time:
   * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected
   * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
   * at zero at system boot.
   */
  
  // 这里使用上面的宏 INITIAL_JIFFIES 进行初始化
  unsigned long volatile __cacheline_aligned jiffies = INITIAL_JIFFIES;

为什么不为 0： 为了在 32 位系统启动后的 5 分钟内 强制触发一次时间回绕，从而尽早测试和暴露内核代码中关于时间比较的 Bug。

32 位最大值： 4294967295 (0xFFFFFFFF0xFFFFFFFF)
初始值计算：

Initial=Max_Value−Offset+1Initial=Max_Value−Offset+1

所以，初始值=4294967296−60000=4294907296

打开文件：init/main.c

找到函数 start_kernel，在函数末尾（在 rest_init(); 之前）加入以下代码：

复制代码

 /* --- Debug Code Start --- */
 printk(KERN_EMERG "=== System Boot Debug Info ===\n");
 printk(KERN_EMERG "HZ is %d\n", HZ);
 printk(KERN_EMERG "Current jiffies is %lu\n", jiffies);
 /* --- Debug Code End --- */

预期打印结果

当你启动内核，连接串口后，你会看到类似以下的输出（数字是计算好的）：

复制代码

[    0.000000] === System Boot Debug Info ===
[    0.000000] HZ is 200
[    0.000000] Current jiffies is 4294907296

5 分钟后打印是啥？

计算过程：

Current=Initial+60,000Current=Initial+60,000

Current=4,294,907,296+60,000Current=4,294,907,296+60,000

Current=4,294,967,296Current=4,294,967,296
溢出判定：
- 32 位无符号整数的最大值是 4,294,967,295 (0xFFFFFFFF0xFFFFFFFF)。
- 当数值达到 4,294,967,296 时，刚好超过了最大值 1。
- 根据模运算，它会回绕到 0。

打印结果为：

Current jiffies is 0