Linux内部的时钟处理机制全面剖析(1)

Linux内部的时钟处理机制全面剖析(1)

在 Linux 操作系统中，很多活动都和时间有关，例如：进程调度和网络处理等等。所以说，了解 Linux 操作系统中的时钟处理机制有助于更好地了解 Linux 操作系统的运作方式。本文分析了 Linux 2.6.25 内核的时钟处理机制，首先介绍了在计算机系统中的一些硬件计时器，然后重点介绍了 Linux 操作系统中的硬件时钟和软件时钟的处理过程以及软件时钟的应用。最后对全文进行了总结。

◆1、计算机系统中的计时器

在计算机系统中存在着许多硬件计时器，例如 Real Timer Clock RTC ）、Time Stamp Counter TSC ） 和 Programmable Interval Timer PIT ） 等等。

这部分内容不是本文的中点，这里仅仅简单介绍几种，更多内容参见参考文献：

• Real Timer Clock RTC ）：
  • 独立于整个计算机系统例如： CPU 和其他 chip ）
  • 内核利用其获取系统当前时间和日期
• Time Stamp Counter TSC ）：
  • 从 Pentium 起，提供一个寄存器 TSC，用来累计每一次外部振荡器产生的时钟信号
  • 通过指令 rdtsc 访问这个寄存器
  • 比起 PIT，TSC 可以提供更精确的时间测量
• Programmable Interval Timer PIT ）：
  • 时间测量设备
  • 内核使用的产生时钟中断的设备，产生的时钟中断依赖于硬件的体系结构，慢的为 10 ms 一次，快的为 1 ms 一次
• High Precision Event Timer HPET ）：
  • PIT 和 RTC 的替代者，和之前的计时器相比，HPET 提供了更高的时钟频率至少10 MHz ）以及更宽的计数器宽度64位）
  • 一个 HPET 包括了一个固定频率的数值增加的计数器以及3到32个独立的计时器，这每一个计时器有包涵了一个比较器和一个寄存器保存一个数值，表示触发中断的时机）。每一个比较器都比较计数器中的数值和寄存器中的数值，当这两个数值相等时，将产生一个中断