2010年02月23日 情報科学類 オペレーティングシステム II 筑波大学 システム情報工学研究科 コンピュータサイエンス専攻, 電子・情報工学系 新城 靖 <yas@is.tsukuba.ac.jp>
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試験について
struct timeval { long tv_sec; /* seconds since Jan. 1, 1970 */ long tv_usec; /* and microseconds */ }; int gettimeofday(struct timeval *tp, struct timezone *tzp); int settimeofday(const struct timeval *tp, const struct timezone *tzp);使い方
struct timeval tv; gettimeofday(&tv, NULL);POSIX 1003.1, 2003 では、ナノ秒単位。
struct timespec { time_t tv_sec; /* Seconds. */ long int tv_nsec; /* Nanoseconds. */ }; int clock_settime(clockid_t clock_id, const struct timespec *tp); int clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespec *tp); int clock_getres(clockid_t clock_id, struct timespec *res);カレンダ時刻は、変更できる。逆走させることも可能。
順方向のジャンプや逆走を避けて、カレンダ時刻を合わせるには、adjtime() を使う。
int adjtime(const struct timeval *delta, struct timeval *olddelta);
struct itimerval { struct timeval it_interval; /* next value */ struct timeval it_value; /* current value */ }; int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue);
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);ネットワーク・プログラムでよく使う。複数の入力を監視する。指定された時 間、入力がなければ、システム・コールから復帰する。
なにもしない時間切れ。
unsigned int sleep(unsigned int seconds); int usleep(useconds_t usec) int nanosleep(const struct timespec *rqtp, struct timespec *rmtp);
図? タイマ関連のハードウェアの基本モデル
kernel/timer.c 49: u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES; ... 1197: void do_timer(unsigned long ticks) 1198: { 1199: jiffies_64 += ticks; 1200: update_wall_time(); 1201: calc_global_load(); 1202: } kernel/time/tick-common.c 60: static void tick_periodic(int cpu) 61: { ... 68: do_timer(1); ... 72: update_process_times(user_mode(get_irq_regs())); ... 74: } .. 79: void tick_handle_periodic(struct clock_event_device *dev) 80: { 81: int cpu = smp_processor_id(); ... 84: tick_periodic(cpu); ... 109: } kernel/time/tick-internal.h:125: dev->event_handler = tick_handle_periodic; kernel/time/tick-broadcast.c:108: dev->event_handler = tick_handle_periodic; kernel/time/tick-broadcast.c:288: dev->event_handler = tick_handle_periodic; arch/x86/include/asm/i8253.h 11: extern struct clock_event_device *global_clock_event; arch/x86/include/asm/do_timer.h: 13: static inline void do_timer_interrupt_hook(void) 14: { 15: global_clock_event->event_handler(global_clock_event); 16: } arch/x86/kernel/time_32.c 75: irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id) 76: { ... 95: do_timer_interrupt_hook(); ... 113: return IRQ_HANDLED; 114: } arch/x86/kernel/setup.c 1069: static struct irqaction irq0 = { 1070: .handler = timer_interrupt, 1071: .flags = IRQF_DISABLED | IRQF_NOBALANCING | IRQF_IRQPOLL | IRQF_TIMER, 1072: .name = "timer" 1073: }; 1092: void __init x86_quirk_time_init(void) 1093: { ... 1104: irq0.mask = cpumask_of_cpu(0); 1105: setup_irq(0, &irq0); 1106: }
kernel/time.c 102: SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct timeval __user *, tv, 103: struct timezone __user *, tz) 104: { 105: if (likely(tv != NULL)) { 106: struct timeval ktv; 107: do_gettimeofday(&ktv); 108: if (copy_to_user(tv, &ktv, sizeof(ktv))) 109: return -EFAULT; 110: } 111: if (unlikely(tz != NULL)) { 112: if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz))) 113: return -EFAULT; 114: } 115: return 0; 116: } kernel/time/timekeeping.c 134: void do_gettimeofday(struct timeval *tv) 135: { 136: struct timespec now; 137: 138: getnstimeofday(&now); 139: tv->tv_sec = now.tv_sec; 140: tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000; 141: } 45: struct timespec xtime __attribute__ ((aligned (16))); ... 96: void getnstimeofday(struct timespec *ts) 97: { ... 107: *ts = xtime; 110: cycle_now = clocksource_read(clock); 113: cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask; 116: nsecs = cyc2ns(clock, cycle_delta); 119: nsecs += arch_gettimeoffset(); ... 123: timespec_add_ns(ts, nsecs); 124: } 493: void update_wall_time(void) 494: { ... 519: xtime.tv_sec++; ... 562: xtime.tv_nsec = ((s64)clock->xtime_nsec >> clock->) + 1; ... 571: }
ある時間が経過したら、関数を実行する。
include/linux/timer.h 12: struct timer_list { 13: struct list_head entry; 14: unsigned long expires; 15: 16: void (*function)(unsigned long); 17: unsigned long data; 18: 19: struct tvec_base *base; ... 28: }; 29:
jiffies が増加して expires に達すれば、(*function)(data) を呼ぶ。
主に次の関数で操作する。
init_timer(&timer); timer.expires = jiffies + delay; timer.data = (unsigned long)data; timer.function = func; add_timer(&timer);
主に次の関数で操作する。
hrtimer_init(&timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL); timer.function = timer_handler; ... hrtimer_start(&timer, ktime_set(0, nano), HRTIMER_MODE_REL); ... enum hrtimer_restart timer_handler(struct hrtimer *timer) { ... return HRTIMER_NORESTART; }ハンドラで HRTIMER_RESTART を return すると、タイマが再設定される。
hrtimer_init(&timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_ABS); timer.function = func; ... hrtimer_start(&timer, ktime_add_ns(ktime_get(), period), HRTIMER_MODE_ABS);hrtimer の管理には、red-black tree が使われている。