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20211316郭佳昊 《信息安全系统设计与实现(上)》 第九周学习总结

时间:2023-11-04 19:33:25浏览次数:32  
标签:定时器 struct tv 信息安全 20211316 郭佳昊 time CPU 时钟

一、任务要求

[ 1 ] 知识点归纳以及自己最有收获的内容,选择至少2个知识点利用chatgpt等工具进行苏格拉底挑战,并提交过程截图,提示过程参考下面内容 (4分)
我在学****知识点,请你以苏格拉底的方式对我进行提问,一次一个问题

核心是要求GPT:请你以苏格拉底的方式对我进行提问

然后GPT就会给你提问,如果不知道问题的答案,可以反问AI:你的理解(回答)是什么?

如果你觉得差不多了,可以先问问GPT:针对我XXX知识点,我理解了吗?

GPT会给出它的判断,如果你也觉得自己想清楚了,可以最后问GPT:我的回答结束了,请对我的回答进行评价总结,让它帮你总结一下。

[ 2 ] 问题与解决思路,遇到问题最先使用chatgpt等AI工具解决,并提供过程截图(3分)

[ 3 ] 实践过程截图,代码链接(2分)

[ 4 ] 其他(知识的结构化,知识的完整性等,提交markdown文档,使用openeuler系统等)(1分)

二、知识点总结

硬件定时器

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。

个人计算机定时器

基于Intel x86的个人计算机有数个定时器

  • 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。在所有类Unix系统中,时间变量是一个长整数,包含从1970年1月1日起经过的秒数。
  • 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。PIT定时器中断由Linux内核的定时器中断处理程序来处理,为系统操作提 供基本的定时单元,例如进程调度、进程间隔定时器和其他许多定时事件。
  • 多核CPU中的本地定时器: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。由于不同系统主板的时钟频率可能不同,TSC不适合作为实时设备,但它提供纳秒级的定时器分辨率。

CPU操作

每个CPU都有一个程序计数器(PC),也称指令指针(IP),以及一个标志或状态寄存器(SR)、一个堆栈指针(SP)和几个通用寄存器,当PC指向内存中要执行的下一条指令时,SR包含CPU的当前状态,如操作模式、中断掩码和条件码,SP指向当前堆栈栈顶。堆栈是CPU用于特殊操作的一个内存区域,CPU操作可通过无限循环进行建模。

时钟服务函数

  • gettimeofday-settimeofday

  1. gettimeofday系统调用
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
struct timeval t;
int main()
{
gettimeofday(&t,NULL);
printf("sec=%ld usec=%d\n",t.tv_sect.tv_usec);
printf((char *)ctime(&t.tv_sec));
}
  1. settimeofday系统调用
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
struct timeval t;
int main()
int r;
t.tv_sec=123456789;
t.tv_usec= 0;
r = settimeofday(&t,NULL);
if (!r){
printf("settimeofday() failed\n");
exit(1);
}
gettimeofday(&t,NULL);
printf("sec=%ld usec=%ld\n",t.tv_sec,ttv_usec);
printf(w%s",ctime(&t,tv_sec)); 
}
  • time系统调用

以秒为单位返回当前时间。如果参数t不是NULL,还会将时间存储在t指向的内存中。

clock_t times(struct tms *buf);可用于获取某进程的具体执行时间。它将进程时间存储在struct tms buf中:
struct tms{
    clock_t tms_utime;	// user mode time
    clock_t	tms_stime;	// system mode time
    clock_t	tms_cutime;	// user time of children
    clock_t	tms_cstime;	// system time of children
};
  • time和date命令

date: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(PTC),也可以通过BIOS来完成

间隔定时器

间隔定时器的值用以下结构体(在<sys/time.h>中)定义:

struct itimerval {
    struct timeval it_inteirval; 
    struct timeval it_value; 
};
struct timeval (
    time_t tv_sec;
    suseconds_t tv_usec;	
);

三、苏格拉底挑战

标签:定时器,struct,tv,信息安全,20211316,郭佳昊,time,CPU,时钟
From: https://www.cnblogs.com/GJH6/p/17809573.html

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