linux内核的时钟机制

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1、gettimeofday的源码7．8时间系统调用的实现本节讲述与时间相关的syscall，这些系统调用主要用来供用户进程向内核检索当前时间与日期，因此他们是内核的时间服务接口。主要的时间系统调用共有5个：time、stime和gettimeofday、settimeofday，以及与网络时间协议NTP相关的adjtimex系统调用。这里我们不关心NTP，因此仅分析前4个时间系统调用。前4个时间系统调用可以分为两组：（1）time和stime是一组；（2）gettimeofday和settimeofday是一组。7．8．1系统调用time和stime系统调用time（

2、）用于获取以秒数表示的系统当前时间（即内核全局时间变量xtime中的tv_sec成员的值）。它只有一个参数——整型指针tloc，指向用户空间中的一个整数，用来接收返回的当前时间值。函数sys_time（）的源码如下（kernel/time.c）：asmlinkagelongsys_time(int*tloc){inti;/*SMP:Thisisfairlytrivial.WegrabCURRENT_TIMEandstuffittouserspace.Nosideeffects*/i=CURRENT_TIME;if(tloc){if(put_user(i,tloc))

3、i=-EFAULT;}returni;}注释如下：（1）首先，函数调用CURRENT_TIME宏来得到以秒数表示的内核当前时间值，并将该值保存在局部变量i中。宏CURRENT_TIME定义在include/linux/sched.h头文件中，它实际上就是内核全局时间变量xtime中的tv_sec成员。如下所示：#defineCURRENT_TIME(xtime.tv_sec)（2）然后，在参数指针tloc非空的情况下将i的值通过put_user()宏传递到有tloc所指向的用户空间中去，以作为函数的输出结果。（3）最后，将局部变量I的值——也即也秒数表示的系统当前时

4、间值作为返回值返回。系统调用stime()与系统调用time()刚好相反，它可以让用户设置系统的当前时间（以秒数为单位）。它同样也只有一个参数——整型指针tptr，指向用户空间中待设置的时间秒数值。函数sys_stime()的源码如下（kernel/time.c）：asmlinkagelongsys_stime(int*tptr){intvalue;if(!capable(CAP_SYS_TIME))return-EPERM;if(get_user(value,tptr))return-EFAULT;write_lock_irq(&xtime_lock);xtime

5、.tv_sec=value;xtime.tv_usec=0;time_adjust=0;/*stopactiveadjtime()*/time_status

6、=STA_UNSYNC;time_maxerror=NTP_PHASE_LIMIT;time_esterror=NTP_PHASE_LIMIT;write_unlock_irq(&xtime_lock);return0;}注释如下：（1）首先检查调用进程的权限，显然，只有root用户才能有权限修改系统时间。（2）调用get_user()宏将tptr指针所指向的用户空间中的时间秒数值拷贝到内核空间中来，并保存到局

7、部变量value中。（3）将局部变量value的值更新到全局时间变量xtime的tv_sec成员中，并将xtime的tv_usec成员清零。（4）在相应地重置其它状态变量后，函数就可以返回了（返回值0表示成功）。7．8．2系统调用gettimeofday这个syscall用来供用户获取timeval格式的当前时间信息（精确度为微秒级），以及系统的当前时区信息（timezone）。结构类型timeval的指针参数tv指向接受时间信息的用户空间缓冲区，参数tz是一个timezone结构类型的指针，指向接收时区信息的用户空间缓冲区。这两个参数均为输出参数，返回值0表示成功

8、，返回负值表示出错。函数sys_gettimeofday()的源码如下（kernel/time.c）：asmlinkagelongsys_gettimeofday(structtimeval*tv,structtimezone*tz){if(tv){structtimevalktv;do_gettimeofday(&ktv);if(copy_to_user(tv,&ktv,sizeof(ktv)))return-EFAULT;}if(tz){if(copy_to_user(tz,&sys_tz,sizeof(sys_tz)))return-EFAULT;}ret