如何在c中实现一个类似于linux系统时钟的时钟答案

【问题标题】：How to implement a clock in c similar to linux system clock如何在c中实现一个类似于linux系统时钟的时钟
【发布时间】：2014-09-30 13:45:33
【问题描述】：

通常，当 linux 系统启动时，它实际上会从 RTC 获取参考时间并自行运行软件计时器 [即，通常称为系统时钟/挂钟]。当系统即将关闭时，它会将其挂钟时间与 RTC 同步。我正在寻找一种在 c 中实现挂钟的方法，类似于此。任何机构都可以为我提出一些想法吗？

提前致谢，

阿南达克里希南拉马萨米。

【问题讨论】：

阅读 C 定时器函数（getitimer、setitimer、timer_create、timer_gettime、timer_settime 等...）。
用户空间的所有计时方法都依赖于内核提供的时间函数。

【解决方案1】：

操作系统通常会从 RTC 或 HPET 或任何其他计时器设备获取系统启动时间。并且在它们加载 PIC 或 APIC 的值以接收来自它们的周期性中断（例如每 100 毫秒之后）。根据这些中断更新系统时钟或挂钟的值。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果不依赖操作系统提供的功能，您无法在纯 C 语言中执行此操作。原因是操作系统通过多道程序调度了多个应用程序，而您的 C 应用程序无法知道它何时被调度程序挂起。

因此，您必须使用 gettimeofday()、time() 等 Posix 函数。

【讨论】：

【解决方案3】：

很难做到 100% 正确。您必须检测 CPU 进入睡眠状态的时间、系统是否挂起，以及任何人更改时区的时间，或者夏令时开始或结束的时间。你必须自己做所有这些事情。

今天所有的 CPU 都有一个高分辨率计时器。它只是一个增加每个 CPU 时钟周期的寄存器。如果您知道 CPU 的频率，并且您定期读取该寄存器（例如，经常读取它不会溢出），您就可以测量时间。

在 linux 上，有一系列函数可以为您读取此寄存器，计算 CPU 频率，并以纳秒为单位返回该寄存器中的时间：

timespec ts;
clock_gettime( CLOCK_MONOTONIC_RAW, &ts );
u64 timeInNanoSeconds = ts.tv_nsec + ( ts.tv_sec * 1000000000LL );

该时间将每 5 分钟左右转一圈。所以你必须经常阅读它，这样你才能检测到环绕。所以任何时候你读它，如果 ts.tv.nsec 小于你上次调用它的时候，你就有一个溢出，你必须考虑它。

一旦您可以准确测量一秒的流逝，您就可以从那里构建您的挂钟。

【讨论】：

好的，那么linux系统时钟是如何实现的，他们真的会做所有这些检查CPU睡眠吗？可以看看linux系统时钟的源码吗？看看下面的链接...tldp.org/LDP/sag/html/hw-sw-clocks.html