边学边干Linux内核指导(2)——内核时钟

Posted on 2006-12-24 15:27  Teddy Yan  阅读(210)  评论(0编辑  收藏  举报

DOS,Mac使用硬中断,Linux使用软中断,在硬中断到来时处理任务调度(发出软中断)
启动后的滴答数来统计——全局变量jiffies
基本概念:
系统调用:内核提供的,功能强大的一些函数。
内核模式和用户模式:每个模式都有自己的堆栈,用户栈和核心栈。较低级别的进程不会影响其他进程
地址空间:地址保护,每个用户都有核心进程的地址入口,但不能进入。只有进入系统调用后,才可以。通过,copy_to_user, copy_from_user()来交换数据
bottom half,任务延迟处理机制。中断处理过程是不可被打断的,就是独占系统的
top half 必须关掉中断运行,bottom half 可以打开中断运行

1.时钟的初始化
从CMOS中找到一秒的开始。
8253的定时周期是10ms。

2.时钟的运行
static struct irqaction irq0= { timer_interrupt, SA_INTERRUPT, 0, "timer", NULL,NULL};
do_timer(){
(*(unsigned long *)& jiffies)++;
update_process_times(user_mode(regs));
mark_bh(TIMER_BH); //BH is bottom half,
}
do_time()尽量短,减少系统独占

3.系统时间的读取
用copy_to_user 把结果拷贝到用户栈
当前时间的组成:最近一次bottom half运行的时间值xtime;
从最近一次bottom half到最近一次时钟中断之间的间隔时间(jiffies-wall_jiffies);
从最近一次时钟中断到当前时间的间隔时间(do_gettimeoffset获得) Intel的一个CPU寄存器
可以达到毫秒级。

4.定时器的实现
一种算法,动态排序而且是只关心排序队列前面的元素。不平均分段的hash表的方法
排序区间不等,减少插入元素的时间
自来水表的队列方式,理清程序的思路

5.定时器的应用
三种定时器:
ITIMER_REAL,实时计数。总在计数。总是在不断更新自己
ITIMER_PROF,记录进程在用户态和核心态时间,CPU花在此进程所有时间
ITIMER_VIRTUAL,记录进程在用户态的 

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