Роберт Лав - Разработка ядра Linux

После возврата из функции update_process_times()вызывается функция update_times(), которая обновляет значение абсолютного времени.

void update_times(void) {

unsigned long ticks;

ticks = jiffies - wall_jiffies;

if (ticks) {

wall_jiffies += ticks;

update_wall_time(ticks);

}

last_time_offset = 0;

calc_load(ticks);

}

Значение переменной ticksвычисляется как изменение количества импульсов системного таймера с момента последнего обновления абсолютного времени. В нормальной ситуации это значение, конечно, равно 1. В редких случаях прерывание таймера может быть пропущено, и в таком случае говорят, что импульсы таймера потеряны. Это может произойти, если прерывания запрещены в течение длительного времени. Такая ситуация не является нормальной и часто указывает на ошибку программного кода. Значение переменной wall_jiffiesувеличивается на значение ticks, поэтому она равна значению переменной jiffiesв момент самого последнего обновления абсолютного времени. Далее вызывается функция update_wall_time()для того, чтобы обновить значение переменной xtime, которая содержит значение абсолютного времени. Наконец вызывается функция calc_load()для того, чтобы обновить значение средней загруженности системы, после чего функция update_times()возвращает управление.

Функция do_timer()возвращается в аппаратно-зависимый обработчик прерывания, который выполняет все необходимые завершающие операции, освобождает блокировку xtime_lockи в конце концов возвращает управление.

Всё это происходит каждые 1/HZсекунд, т.е. 1000 раз в секунду на машине типа PC.

Текущее значение абсолютного времени (time of day, wall time, время дня) определено в файле kernel/timer.cследующим образом.

struct timespec xtime;

Структура данных timespecопределена в файле в следующем виде.

struct timespec {

time_t tv_sec; /* seconds */

long tv_nsec; /* nanoseconds */

};

Поле xtime.tv_secсодержит количество секунд, которые прошли с 1 января 1970 года (UTC, Universal Coordinated Time, всеобщее скоординированное время). Указанная дата называется epoch (начало эпохи). В большинстве Unix-подобных операционных систем счет времени ведется с начала эпохи. В поле xtime.tv_nsecхранится количество наносекунд, которые прошли в последней секунде.

Чтение или запись переменной xtimeтребует захвата блокировки xtime_lock. Это блокировка — не обычная спин-блокировка, а секвентная блокировка, которая рассматривается в главе 9, "Средства синхронизации в ядре".

Для обновления значения переменной xtimeнеобходимо захватить секвентную блокировку на запись следующим образом.

write_seqlock(&xtime_lock);

/* обновить значение переменной xtime ... */

write_sequnlock(&xtime_lock);

Считывание значения переменной xtimeтребует применения функций read_seqbegin()и read_seqretry()следующим образом.

do {

unsigned long lost;

seq = read_seqbegin(&xtime_lock);

usec = timer->get_offset();

lost = jiffies — wall_jiffies;

if (lost)

usec += lost * (1000000 / HZ);

sec = xtime.tv_sec;

usec += (xtime.tv_nsec / 1000);

} while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));

Этот цикл повторяется до тех пор, пока не будет гарантии того, что во время считывания данных не было записи. Если во время выполнения цикла приходит прерывание таймера и переменная xtimeобновляется во время выполнения цикла, возвращаемый номер последовательности будет неправильным и цикл повторится снова.

Главный пользовательский интерфейс для получения значения абсолютного времени — это системный вызов gettimeofday(), который реализован как функция sys_gettimeofday()следующим образом.

asmlinkage long sys_gettimeofday(struct timeval *tv,

struct timezone *tz) {

if (likely(tv !=NULL)) {

struct timeval_ktv;

do_gettimeofday(&ktv);

if (copy_to_userftv, &ktv, sizeof(ktv))

return -EFAULT;

}

if (unlikely(tz != NULL)) {

if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))

return -EFAULT;

}

return 0;

}

Если из пространства пользователя передано ненулевое значение параметра tv, то вызывается аппаратно-зависимая функция do_gettimeofday(). Эта функция главным образом выполняет цикл считывания переменной xtime, который был только что рассмотрен. Аналогично, если параметр tzне равен нулю, пользователю возвращается значение часового пояса (time zone), в котором находится операционная система. Этот параметр хранится в переменной sys_tz. Если при копировании в пространство пользователя значения абсолютного времени или часового пояса возникли ошибки, то функция возвращает значение -EFAULT. В случае успеха возвращается нулевое значение.