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学习笔记8 第五章的自学归纳

时间:2023-11-04 20:44:42浏览次数:24  
标签:定时器 struct 中断 笔记 第五章 time 自学 CPU 时钟

学习笔记8 第五章的自学归纳

硬件定时器

  • 本章讨论了定时器和定时器服务;定时器是由时钟源和可编程计数器组成的硬件设备。

  • 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

  • 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。一些高端个人计算机可能还配备有专用高速定时器,以提供纳秒级定时器分辨率。

CPU操作

  • 每个CPU都有一个程序计时器(PC),也称为指令指针(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。

  • CPU操作可通过无限循环进行建模。

中断处理

  • 中断是一种机制,用于通知处理器发生了某种事件,例如硬件设备的输入、时钟周期的结束、异常情况等。当中断发生时,处理器会暂停当前正在执行的任务,并转而执行与中断相关的处理程序。

时钟服务函数

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。
time_t time(time_t*t);

times系统调用

  • 可用于获取某进程的具体执行时间,以时钟计时器单元报告所有时间。
clock_t times(struct tms *buf); 

time和date命令

  • time和date命令

  • hwclock:查询并设置硬件时钟(RTC),也可以通过BIOS来完成。

间隔定时器

  • 用以下结构体的值定义间隔定时器的值
struct itimerval {
    struct timeval it_inteirval; 
    struct timeval it_value; 
};
struct timeval (
    time_t tv_sec;
    suseconds_t tv_usec;	
);

sigaction使用示例尝试

段错误捕捉函数尝试

遇到的问题及解决

中断处理具体的作用优势是什么?

苏格拉底挑战






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