如果计数值大于它所能容纳的值，CPU计时器如何工作？

如果我没有弄错的话，C

sleep

函数是使用CPU定时器的地方之一。 Linux将设置计时器并从

调度程序中删除进程。计时器计数
下降
，一旦它点击
0
，它将中断CPU，操作系统将把进程重新添加到调度程序中。我说的对吗

如果是这样，那么如果计时器值大于计数器硬件可以处理的位数，会发生什么情况？假设计数器的最大位数为
23
位，我需要
24
位值（即我需要长时间
睡眠
）

编辑：

另外，如果我们同时有多个睡眠，超过CPU的计数器，该怎么办

睡眠功能是使用CPU定时器的地方之一

不是。Linux内核实现了一个。当您调用（Linux上的GNUC库使用
nanosleep（）
来实现
sleep（）
）时，您执行一个nanosleep；这会导致内核在所需的持续时间过去之前不调度该任务（通常是用户空间进程中的线程），或者使用该任务将信号发送到未安装SA_RESTART标志的用户空间信号处理程序（在这种情况下，系统调用返回
-EINTR
）

在微控制器上，比如Arduino或类似的，你可以用定时器实现睡眠

假设您有一个计时器功能，它可以从任何地方计数到
timer\u MAX
到零，即睡眠时间单位在1到
timer\u MAX
之间。如果您想长时间睡眠，可以在
TIMER\u MAX
时间间隔中进行：

/* Timer-based sleep function; returns the number of units slept,
   at most 'units'.  Can only sleep between 1 and TIMER_MAX, inclusive. */
static unsigned short  timer_sleep(unsigned short units);

void sleep(unsigned long duration)
{
    /* "long" sleep(s) */
    while (duration >= TIMER_MAX)
        duration -= timer_sleep(TIMER_MAX);

    /* "short" sleep(s) */
    while (duration > 0)
        duration -= timer_sleep(duration);
}

如果
timer\u sleep（u）
始终返回
u
，则可以用
timer\u sleep（duration）
替换后者while循环。如上所述，使用两个while循环，只要
timer\u sleep（u）
返回
u
或更少，睡眠就会工作。
现代PC有许多具有高级功能的硬件定时器，因此这种情况不太可能发生。但原则上，最简单的解决方案是让操作系统在软件中保留另一个计数器，跟踪硬件计数器需要翻转多少次才能恢复进程。每次硬件计数器达到0时，就会生成一个中断，中断处理程序会递减软件计数器，只有当软件计数器达到0时，才会发生任何进一步的情况。我明白了，我的另一个问题是，如果我们同时有多个
睡眠
，超过CPU的计数器，会怎么样？我猜这个软件会在这种情况下使用吗？就像你在现实生活中做的那样：你的挂钟每24小时一圈，但每次都会在日历上划出一页。因此，即使您唯一的硬件计时设备本身无法跟踪任意长度的时间，您也可以跟踪任意长度的时间。当然，每个睡眠进程都有一个计数器，当一个中断触发时，将其全部递减，然后查看哪些达到了0。这是一个非常简单的描述；实际的内核使用更复杂和高效的算法。只有一个中断。内核计算出哪个进程需要首先唤醒，计算需要多长时间才能唤醒，并将硬件计时器设置为在这段时间后启动。当它这样做时，它会调整每个进程所需的剩余时间（保留在软件中的一个值），唤醒任何准备好唤醒的进程，计算下一个进程需要唤醒多长时间，然后继续。但是，当时间到了，内核必须将程序重新添加到调度程序时，内核将如何得到通知？计时器没有这样做？@Dan：内核使用列表或树来维护任务。它让每个任务运行一段时间，然后检查它的列表/树，让哪个任务运行下一段时间。（这一部分只让任务运行一段时间，确实使用了计时器中断：这样即使用户空间处于紧密循环中，控制也会在时间片结束时返回到内核。在Linux中，这通常在0.01到0.001s之间，因此间隔非常短；对于Dyntick，它会一直变化）。这项检查的一部分是看是否有任务需要唤醒，因为它们已经睡了足够长的时间。如果CPU中只有很少数量的计时器硬件，它将如何运行多个程序？Dan:只需要一个硬件计时器，内核本身使用它来生成硬件中断（将执行返回内核）当下一个时间片结束时。软件计时器，如通过POSIX创建的计时器，只是内核数据结构，每个软件计时器的偏移量为全局时钟/计时器。当检查计时器是否将过期时，内核只需维护一个下一个过期的计时器列表或树，与内部全局时钟/计时器相关。