jiffies溢出與時間前後比較-time_after,time_before

參考地址：

http://blog.csdn.net/jk110333/article/details/8177285

http://blog.chinaunix.net/uid-23629988-id-3477143.html

補碼的說明：

http://baike.baidu.com/link?url=qz8yHnVCqqKWguIDLOfcRZDBfLy4h1ekzspS7Rkznu8RdvMYm0QnK_vhBTHP_SSQRzV--lhiGS7lF32fB4xC5q

 

說明：

計算機位數限制，能表示的數值範圍也是有限的；好比129在8位的計算機中，表示爲1000 0001，按有符號數讀取的話就是-127，無符號讀取就是129.

因此在判斷結果是否小於0的時候，應該看存儲的二進制的最高位是否爲1.

好比127-（-3）=130，雖然看起來是個正數，可是在8位計算機中，以有符號數讀取的話就是負數，由於130存儲爲1000 0010.

 

Linux內核爲了解決jiffies的迴繞問題，提供了現成的宏，用於判斷時間的前後。今天就以time_after爲例，看看它爲何能夠應對jiffies的迴繞問題。

/*
 *  These inlines deal with timer wrapping correctly. You are
 *  strongly encouraged to use them
 *  1. Because people otherwise forget
 *  2. Because if the timer wrap changes in future you won't have to
 *     alter your driver code.
 *
 * time_after(a,b) returns true if the time a is after time b.
 *
 * Do this with "<0" and ">=0" to only test the sign of the result. A
 * good compiler would generate better code (and a really good compiler
 * wouldn't care). Gcc is currently neither.
 */
#define time_after(a,b)     \
    (typecheck(unsigned long, a) && \
     typecheck(unsigned long, b) && \
     ((long)(b) - (long)(a) < 0))

這個宏定義很簡單，能夠忽略typecheck，其就是用於檢查參數的類型是否正確。如這裏就是用於判斷a和b是否爲unsigned long類型。

最關鍵的就是((long)(b) - (long)(a) < 0)。

在理想的狀況下，時間是能夠不停增加的，後來的時間值必定比前面的值大。因此b-a必定小於0。而後計算機的世界不是一個理想的世界，

全部的值都有其位數限制的。在32位平臺上，long的位數爲32位。按照二進制補碼的表示方式，從0到0x7fffffff的區間，值是逐漸遞增的。

從0x80000000到0xFFFFFFFF這個區間，值是逐漸縮小的。

這就有4中狀況：

1. a和b都在0到0x7FFFFFFF之間：

a若在b以後發生，則a的值大於b。那麼(long)b-(long)a<0。

2. a和b都在0x80000000到0xFFFFFFFF之間：

a若在b以後發生，b爲較大的負數，a爲較小的負數，那麼(long)b-(long)a<0。

3. b在0到0x7FFFFFFF之間，而a在0x80000000到0xFFFFFFFF之間：

a爲負數。b-a，至關於b+(-a)。只要a與b之間的絕對差值小於或等於0x80000000，則b+(-a)仍然爲負數。

4. b在0x80000000到0xFFFFFFFF之間，而a在0到0x7FFFFFFF之間：

b爲負數，b-a等於b+(-a)。一樣在a與b之間的絕對差值小於或等於0x80000000，則b+(-a)仍然爲負數。

總結這四種狀況，在a與b的絕對值相差不到0x80000000時，這個宏是正確的。而在利用jiffies做爲時間度量和比較單位時，時間差並不會太大。

因此這個time_after能夠有效的避免jiffies迴繞問題。