《Unix/Linux系统编程》第五章学习笔记

第五章 定时器及时钟服务
1.个人计算器定时器
    (1)实时时钟(RTC):用于实时提供时间和日期信息;
    (2)可编程间隔定时器(PIT):与CPU分离;可以最高优先度IRQ0终端;可编程;为系统提供了基本的定时单元;
    (3)多核CPU中的本地定时器:由CPU时钟驱动;
    (4)高分辨率定时器:不适合作为实时设备,但分辨率高。
2.CPU操作
     每个 CPU 都有一个程序计数器 (PC), 也称为指令指针 (IP), 以及一个标志或状态寄存器 (SR)、一个堆栈指针 (SP) 和几个通用寄存器, 当 PC 指向内存中要执行的下一条指令时, SR 包含 CPU 的当前状态, 如操作模式、 中断掩码和条件码, SP 指向当前堆栈栈顶。
3.中断处理
    外部设备的 (如定时器)的中断被馈送到中断控制器的预定义输入行 , 按优先级对中断输入排序, 并将具有最高优先级的中断作为中断诸求(lRQ)路由 到 CPU。存每条指令执行结束时 ,如果 CPU 未处于接受中断的状态,即在 CPU 的状态寄存器中屏蔽了中断,它将忽略中断请求,使其处于挂起状态,并继续执行下一条指令。如果 CPU 处千接受中断状态,即中断未被屏蔽,那么 CPU 将会转移它正常的执行顺序来进行中 断处理乙 对于每个中断,可以编程中断控制器以生成一个唯一编号,叫作中断向量,标识中 断源。在获取中断向量号后,CPU 用它作为内存中中断向呈表 (AMD64 2011) 中的条目索引条目包含一个指向中断处理程序入口地址的指针米实际处理中断。
4.时钟服务函数
    (1)gettimeofday-settimeofday
        gettimeofday()调用获取系统时间;settimeofday()设置系统时间。
    (2)time系统调用
        time_t time(time_t *t)
        以秒为单位返回当前时间。如果参数t不是NULL,还会将时间储存在t指向的内存中。
    (3)times系统调用
        获取某进程的具体执行时间。
    (4)time和date命令
        date:打印或设置系统日期和时间。
        time:报告进程在用户模式和系统模式下的执行时间和总时间。
        hwclock:查询并设置硬件时钟(RTC),也可以通过BIOS来完成。
5.间隔定时器
    Linux为进程提供了三种不同类型的间隔定时器,可用作进程计时。
        (1)ITIMER_REAL
        (2)ITIMER_VIRTUAL
        (3)ITIMER_PROF
    间隔定时器由settimer()创建;gettimer()返回间隔定时器的状态。
6.REAL模式间隔定时器
     VIRTUAL和PROF模式下的间隔计时器仅在执行进程时才有效。这类定时器的信息可保存在各进程的PROC结构体中。(硬件)定时器中断处理程序只需要访问当前运行进程的PEOC结构体,就可以减少计时器计时,在定时结束前重新加载定时器计时,并向进程生成一个信号。REAL模式间隔定时器各不相同、因为无论进程是否正在执行,它们都必须由定时器中断处理程序来更新。
实践截图
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posted @ 2021-11-07 20:56  20191309刘嘉祺  阅读(35)  评论(0编辑  收藏  举报