Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 1)

Системные вызовы, относящиеся к хронометрированию

Несколько системных вызовов позволяют процессам режима пользователя считывать и устанавливать время и дату, а также создавать таймеры. Мы приведем их краткий обзор и покажем, как ядро обрабатывает их.

Системные вызовы timeO и gettimeofdayO

Процессы в пользовательском режиме могут читать текущее время и дату с помощью следующих системных вызовов.
- time — возвращает количество секунд, прошедших с полуночи 1 января 1970 г. (UTC);
- gettimeofday — возвращает структуру timeval, содержащую количество секунд, прошедших с полуночи 1 января 1970 г. (UTC), и количество микросекунд, прошедших в текущей секунде (другая структура, timezone, в настоящее время не используется).
Системный вызов timeO постепенно вытесняется системным вызовом gettimeofdayO, но он сохранен в Linux ради обратной совместимости. Еще одна широко используемая функция, ftime , которая теперь больше не является системным вызовом, возвращает количество секунд, прошедших с полуночи 1 января 1970 г. (UTC) и количество миллисекунд в текущей секунде.

Системный ВЫЗОВ gettimeofdayO реализуется функцией sys gettimeofday(). Чтобы вычислить текущую дату и время, эта функция вызывает функцию do gettimeofday , которая выполняет следующие действия:
1. Получает seqlock-блокировку xtime iock на чтение.
2. Определяет количество микросекунд, прошедших после последнего прерывания по таймеру, для чего вызывает метод get of f set объекта-таймера cur_timer.
usee = cur_timer->getoffset();
3. Как было сказано ранее в этой главе, возможны четыре случая:
• если переменная cur timer указывает на объект timer hpet, метод сравнивает текущее значение счетчика НРЕТ со значением этого счетчика, сохраненным при последнем вызове обработчика прерываний по таймеру;
• если переменная cur timer указывает на объект timer pmtmr, метод сравнивает текущее значение счетчика ACPI РМТ со значением этого счетчика, сохраненным при последнем вызове обработчика прерываний по таймеру;
• если переменная cur timer указывает на объект timer tsc, метод сравнивает текущее значение счетчика отметок времени со значением этого счетчика, сохраненным при последнем вызове обработчика прерываний по таймеру;
• если переменная cur timer указывает на объект timer pit, метод считывает текущее значение счетчика PIT, чтобы вычислить количество микросекунд, прошедшее после последнего прерывания, вызванного программируемым таймером интервалов.
4. Если какое-то таймерное прерывание было потеряно, функция добавляет к переменной usee соответствующую задержку:
usee += (jiffies — wall_jiffies) 1000;
5. Прибавляет к значению usee количество микросекунд, прошедших в текущей секунде:
usee += (xtime.tv_nsec / 1000);
6. Копирует содержимое переменной xtime в буфер пространства пользователя, определяемый параметром tv данного системного вызова, и прибавляет к полю с микросекундами значение переменной usee:
tv->tv_sec = xtime->tv_sec; tv->tv_usec = xtime->tv_usec + usee;
7. Вызывает функцию read_seqretry() ДЛЯ Seqlock-блокировки xtime iock и возвращается к шагу 1, если другой управляющий тракт ядра одновременно захватил блокировку xtime iock на запись.
8. Проверяет поле с микросекундами на предмет переполнения и, в случае необходимости, корректирует это поле и второе поле:
while (tv->tv_usec >= 1000000) { tv->tv_usec -= 1000000; tv->tv_sec++;}