llinux获取系统时间

linux中获取当前时间、统计程序运行时间，可以使用gettimeofday()得到毫秒级的时间统计，利用rdtsc指令获取纳秒级时间统计。

gettimeofday()

它是一个linux C库函数，封装了系统调用sys_gettimeofday()，在X86_64系统中，该函数是调用vsyscall()来访问内核数据，而在X386系统上是系统调用syscall。

syscall与vsyscall的区别，只有gettimeofday、time、getcpu这几个linux C库函数的系统调用时vsyscall，其余都是syscall。

 

该函数的时间开销分析：

syscall系统调用实现：用户态在syscall中通过软中断陷入内核，cpu要做的工作有，用户态切换到内核态、处理软中断、保存寄存器值、复制用户态参数到内核态、执行、内核态切换回用户态，这些处理过程是超过1ms的。

vsyscall系统调用实现：在内核态创建一个共享内存，用户态也可以访问，并不用发送中断，优点：速度快，成本低；

 

rdtsc指令

rdtsc指令是X86平台的读取时间戳寄存器TSC（64位）的指令，TSC寄存器统计了CPU自启动以来的运行时间，每个时钟信号到来时，TSC递增1。

目前CPU的主频>1GHZ，故时钟周期是纳秒级别的。

64位寄存器的溢出时间计算：若CPU主频是3GHZ，1s内TSC增加了3000000000,64bit寄存器溢出需要的时间：2^64/3*10^9=6148914691.2s=194年，故一般不会溢出的。

 

利用rdtsc获取系统纳秒级时间统计的示例代码如下（i386系统）：

void getCurrTime(uint64_t& now)
{
      uint32_t lval, hval;
      asm volatile ("rdtsc" : "=a" (lval), "=d" (hval));
      now = hval;
      now = (now << 32) | lval;
}