《信息安全系统设计与实现》学习笔记8

第五章定时器及时钟服务

定时器是由时钟源和可编程计数器组成的硬件设备。时钟源通常是一个晶体振荡器，会产生周期性电信号，以精确的频率驱动计数器。使用一个倒计时值对计数器进行编程，每个时钟信号减1。当计数减为0时，计数器向CPU生成一个定时器中断，将计数值重新加载到计数器中，并重复倒计时。计数器周期称为定时器刻度，是系统的基本计时单元。

实时时钟(RTC)
- RTC由一个小型备用电池供电。即使在个人计算机关机时，它也能连续运行。它用于实时提供时间和日期信息。当Linux启动时，它使用RTC更新系统时间变量，以与当前时间保持一致。
可编程间隔定时器(PIT)
- PIT是与CPU分离的一个硬件定时器。可对它进行编程，以提供以毫秒为单位的定时器刻度。在所有I/O设备中，PIT可以最高优先级IRQ0中断。
- 在多核CPU中，每个核都是一个独立的处理器，它有自己的本地定时器，由CPU时钟驱动。
高分辨率定时器
- 大多数电脑都有一个时间戳定时器(TSC),由系统时钟驱动。它的内容可通过64位TSC寄存器读取。

时钟服务可通过系统调用、库函数和用户级命令调用

gettimeofday-settimeofday
```
include<sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz);
int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *tz);
```
这些是对linux内核的系统调用，第一个参数tv指向一个timeval结构体，第二个参数timezone已过期，设置为NULL
time系统调用
```
time_t(time_t *t)
```
以秒为单位返回当前时间
times系统调用
```
clock_t times(struct tms *buf);
```
可用于获取某进程的具体执行时间
time和data命令
- data：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，也可以通过BIOS来完成

间隔定时器由setitimer（）系统调用创建。getitimer（）系统调用返回间隔定时器的状态。

三种间隔定时器：
- ITIMER_REAL：实时减少，在到期时生成一个SIGALRM（14）信号
- ITIMER_VIRTUAL：仅当进程在用户模式下执行时减少，在到期时生成一个SIGVTALRM（26）信号
- ITIMER_PROF：当进程正在用户模式和系统（内核）模式下执行时减少。它在到期时生成一个SIGPROF（27）信号