第五章学习笔记

第五章：定时器及时钟服务

• 5.1 硬件定时器
  通过硬件实现
  

• 5.2 个人计算机定时器
  （1）实时时钟
  TRC，由计算机中的小型备用电池为其供电。在所有Unix中时间变量是一个长整数。
  （2）可编程间隔定时器
  PIT是与CPU分离的硬件定时器。可以对其进行编程，达到毫秒级。
  （3）多核CPU中的本地定时器
  每个CPU都有自己独立的处理器，本地时钟器由CPU时钟驱动。
  （4）高分辨定时器
  TSC由系统时钟驱动。大多数电脑都有，这个叫时间戳定时器。

• 5.3 CPU操作
  包含： PC程序计数器（指令指针IP）
  标志或状态寄存器（SR）
  一个栈指针（SP）
  几个通用寄存器
  CPU通常无限循环一下操作
  

遇到无效地址、非法指令、越权行为，可能会出现错误状态成为异常（陷阱）

• 5.4 中断处理
  中断控制器
  

• 5.5 时钟服务函数
  5.5.1 gettimeofday-settimeofday
  

结构体

参数一：tv
参数二：timezone 设置为NULL

库函数ctime（&time）转化为日历形式
实例

5.5.2 time系统调用

实例

5.5.3 times系统调用

结构体

5.5.4 time、date和hwclock命令

• 5.6 间隔定时器
  系统调用
  

结构体

时间间隔器
（1）ITIMER_REAL：实时减少，到期生产一个SIGALRM（14）信号
（2）ITIME_VIRTUAL：仅当进程在用户模式下执行时减少，到期产生信号SIGALRM（26）
（3）ITIME_PROF：当进程在用户和内核模式下执行时减少。与（2）结合使用，来判断程序在内核和用户模式下使用的时间。到期生成信号SIGALRM（27）

实例

• 5.7 REAL模式间隔定时器
  VIRTUAL和PROF模式下的间隔定时器仅在执行进程是才有效。保存在各进程的PROC结构体内。
  操作系统内核需要使用额外的数据结构来处理进程中的REAL模式定时器。
• 5.8 系统基本代码
  使用gcc-m32编译
  ts.s
  

t.c

5.8.2 定时器中断

拓展代码

5.8.3 定时器队列

5.8.4 临界区
基本代码系统中，只有一个执行实体，即任务，一次执行一个。