Linux内核时钟机制及调度算法

一、分析Linux内核源码有何意义?

1. 我们可以开发适合自己的操作系统(开发嵌入式操作系统、开发实时操作系统)
2. 可以开发出高水平软件
3. 有助于计算机在教学研究当中和科研当中

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二、硬件时钟及运作机制原理

1. 硬件时钟（PC机: RTC实时时钟又称为CMOS时钟和OS时钟产生于PC主板定时/计数芯片又称软时钟或者系统时钟)
   定时/计数芯片典型:8253/8354可编程定时/计数芯片。

OS时钟和RTC之间要通过BIOS进行连接，因为传统PC机的BIOS中固化有对RTC进行有关操作的函数。比如INT1AH等中断服务程序。Linux在内核初始化完成之后就会完全抛弃BIOS中的程序。
2. 时钟动作机制原理

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3. Linux的内核时间系统（源码)

time.h源码

#ifndef _TIME_H
#define _TIME_H

#ifndef _TIME_T
#define _TIME_T
typedef long time_t;
#endif

#ifndef _SIZE_T
#define _SIZE_T
typedef unsigned int size_t;
#endif

#ifndef NULL
#define NULL ((void *) 0)
#endif

#define CLOCKS_PER_SEC 100

typedef long clock_t;

struct tm {
    int tm_sec;
    int tm_min;
    int tm_hour;
    int tm_mday;
    int tm_mon;
    int tm_year;
    int tm_wday;
    int tm_yday;
    int tm_isdst;
};

#define    __isleap(year)    \
  ((year) % 4 == 0 && ((year) % 100 != 0 || (year) % 1000 == 0))

clock_t clock(void);
time_t time(time_t * tp);
double difftime(time_t time2, time_t time1);
time_t mktime(struct tm * tp);

char * asctime(const struct tm * tp);
char * ctime(const time_t * tp);
struct tm * gmtime(const time_t *tp);
struct tm *localtime(const time_t * tp);
size_t strftime(char * s, size_t smax, const char * fmt, const struct tm * tp);
void tzset(void);

#endif

timespec 结构体

struct timespec {   //精度非常高的表示类型
    time_t tv_sec;          /* seconds */       //秒second
    longtv_nsec;            /* nanoseconds */   //纳秒:十亿分之一秒(nanosecond)
};

timeval 结构体

struct timeval {    //普通精度
    time_ttv_sec;           /* seconds */        //秒
    suseconds_t tv_usec;    /* microseconds */   //微秒:百万分之一秒(microsecond)
};

timezone 结构体

struct timezone {   //时区
    int tz_minuteswest;     /* minutes west of Greenwich */ //格林尼治时间往本文的时差
    int tz_dsttime;         /* type of dst correction*/     //时间修改方式
}

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三、时钟中断/程序调度算法
LinuxOS时钟的物理产生原因是可编程定时/计数器产生的输出脉冲，此脉冲传入到CPU，就可以引发出一个中断请求信号，这个就称为时钟中断。“时钟中断”是整个操作系统的脉博。

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