学习笔记八

标签：定时器 int printf 笔记学习 time include CPU

一、作业要求

自学教材第5章，提交学习笔记（10分），评分标准如下

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*X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。
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）
实践过程截图，代码链接（2分）
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

5.1 硬件定时器

硬件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。

5.2 个人计算机定时器

个人计算机定时器包括：

实时时钟：提供时间和日期信息
可编程间隔定时器：提供以毫秒为单位的定时器刻度，为操作系统提供基本定时单元
多核CPU中的本地定时器：每个核都是一个独立的处理器，有自己的本地定时器
高分辨率定时器：提供纳秒级定时器分辨率

5.3 CPU操作

每个CPU都有一些关键寄存器，包括程序计数器(PC)，标志或状态寄存器(SR)，堆栈指针(SP)，以及通用寄存器。PC指向内存中要执行的下一条指令，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(如push、pop调用和返回等)的一个内存区域。CPU操作可通过无限循环进行建模。

5.4 中断处理

外部设备的中断被馈送到中断控制器，按优先级排序，并将具有最高优先级的中断路由到CPU。CPU会检查中断是否被屏蔽，如果没有被屏蔽，它会转移执行顺序来进行中断处理。中断处理结束后，CPU继续正常执行。

5.5 时钟服务函数

5.5.1 gettimeofday-settimeofday

gettimeofday()函数用于返回当前时间。
settimeofday()函数用于设置当前时间。

5.5.2 time系统调用

time_t time(time_t *t) 以秒为单位返回当前时间。

5.5.3 times系统调用

clock_t times(struct tms *buf)可用于获取某进程的具体执行时间。

5.5.4 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(RTC)，也可以通过BIOS来完成。

5.5.5 在Linux下，常用的获取时间的函数有如下几个：

asctime, ctime, gmtime, localtime, gettimeofday, mktime, asctime_r, ctime_r, gmtime_r, localtime_r

time()函数获取当前时间。

5.6 间隔定时器

Linux为进程提供了三种不同类型的间隔定时器，包括ITIMER_REAL、ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF。这些定时器可用作进程计时的虚拟时钟。

5.7 REAL模式间隔定时器

REAL模式间隔定时器是由定时器中断处理程序更新的，无论进程是否正在执行。操作系统内核使用定时器队列来处理这类定时器。

三、代码实现

通过gettimeofday()获取系统时间

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>

struct timeval t;

int main ()
{
  gettimeofday(&t, NULL);
  printf("sec=%ld usec=%ld\n", t.tv_sec, t.tv_usec);
  printf((char *)ctime(&t.tv_sec));
}

通过settimeofday()设置系统时间

#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,t.tv_usec);
    printf("%s",ctime(&t.tv_sec));
}

time系统调用

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t start, end;

int main()
{
    int i;
    start = time(NULL);
    printf("start=%ld\n", start);
    for(i=0; i<20201307; i++)
        end = time(NULL);
    printf("end=%ld time=%ld\n", end, end-start);
}

sigaction使用示例

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>

void handler(int sig, siginfo_t *siginfo, void *context)
{
    printf("handler: sig=%d from PID=%d UID=%d\n", sig, siginfo->si_pid, siginfo->si_uid);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct sigaction act;
    memset(&act, 0, sizeof(act));
    act.sa_sigaction = &handler;
    act.sa_flags = SA_SIGINFO; 
    sigaction(SIGTERM, &act, NULL);
    printf("proc PID=%d looping\n", getpid()); 
    printf("enter kill PID to send SIGTERM signal to it\n"); 
    while(1)
    {
        sleep(10);
    }
}

四、苏格拉底挑战

标签：定时器,int,printf,笔记,学习,time,include,CPU
From： https://www.cnblogs.com/lududuze/p/17810668.html

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