Вторая переменная определяется в файле

в следующем виде.

Директивы компоновщика

, которые используются для сборки главного образа ядра (для аппаратной платформы x86 описаны в файле ), указывают компоновщику, что переменную необходимо совместить с началом переменной .

Следовательно, переменная

— это просто 32 младших разряда полной 64-разрядной переменной . Так как в большинстве случаев переменная используется для измерения промежутков времени, то для большей части кода существенными являются только младшие 32 бит.

В случае применения 64-разрядного значения, переполнение не может возникнуть за время существования чего-либо. В следующем разделе будут рассмотрены проблемы, связанные с переполнением (хотя переполнение счетчика импульсов системного таймера и не желательно, но это вполне нормальное и ожидаемое событие). Код, который используется для управления ходом времени, использует все 64 бит, и это предотвращает возможность переполнения 64-разрядного значения. На рис. 10.1 показана структура переменных

и .

Рис. 10.1. Структура переменных

и

Код, который использует переменную

, просто получает доступ к тридцати двум младшим битам переменной . Функция может быть использована для получения полного 64-разрядного значения [57] . Такая необходимость возникает редко, следовательно большая часть кода просто продолжает считывать младшие 32 разряда непосредственно из переменной .

На 64-разрядных аппаратных платформах переменные

и просто совпадают. Код может либо непосредственно считывать значение переменной , либо использовать функцию , так как оба этих способа позволяют получить аналогичный эффект.

Переменная

, так же как и любое целое число языка программирования С, после достижения максимально возможного значения переполняется. Для 32-разрядного беззнакового целого числа максимальное значение равно 2³²- 1. Поэтому перед тем как счетчик импульсов системного таймера переполнится, должно прийти 4294967295 импульсов таймера. Если значение счетчика равно этому значению и счетчик увеличивается на 1, то значение счетчика становится равным нулю.

Рассмотрим пример переполнения.

Назначение этого участка кода — установить лимит времени до наступления некоторого события в будущем, а точнее полсекунды от текущего момента. Код может продолжить выполнение некоторой работы — возможно, записать некоторые данные в аппаратное устройство и ожидать ответа. После выполнения, если весь процесс превысил лимит установленного времени, код соответственным образом обрабатывает ошибку.

В данном примере может возникнуть несколько потенциальных проблем, связанных с переполнением. Рассмотрим одну из них. Что произойдет, если переменная

переполнится и снова начнет увеличиваться с нуля после того, как ей было присвоено значение переменной ? При этом условие гарантированно не выполнится, так как значение переменной будет меньше, чем значение переменной , хотя логически оно должно быть больше. По идее значение переменной должно быть огромным числом, всегда большим значения переменной . Так как эта переменная переполнилась, то теперь ее значение стало очень маленьким числом, которое, возможно, отличается от нуля на несколько импульсов таймера. Из-за переполнения результат выполнения оператора меняется на противоположный!

К счастью, ядро предоставляет четыре макроса для сравнения двух значений счетчика импульсов таймера, которые корректно обрабатывают переполнение счетчиков. Они определены в файле

следующим образом.

Параметр

— это обычно значение переменной , а параметр  — значение, с которым его необходимо сравнить.

Макрос

возвращает значение , если момент времени unknown происходит после момента времени , в противном случае возвращается значение . Макрос возвращает значение true, если момент времени происходит раньше, чем момент времени known, в противном случае возвращается значение . Последние два макроса работают аналогично первым двум, за исключением того, что возвращается значение "истинно", если оба параметра равны друг другу.