linux实时时间 xtime怎么获取并使用

RTC时间 *** 作：

1.rtc时间是由rtc硬件控制的，所以在linux中想要修改和获取rtc时间就只能通过驱动的接口来获取和修改。

intrtc_test(void)

{

structrtc_timertc

intfd=-1

intret=-1

fd=open("/dev/rtc0",O_RDWR)

if(fd<0){

return-1

}

ret=ioctl(fd,RTC_RD_TIME,&rtc)

if(ret<0){

return-1

}

printf("\nCurrentRTCdata/timeis%d-%d-%d,%02d:%02d:%02d.\n",rtc.tm_mday,rtc.tm_mon+1,

rtc.tm_year+1900,rtc.tm_hour,rtc.tm_min,rtc.tm_sec)

ret=ioctl(fd,RTC_SET_TIME,&rtc)

if(ret<0){

return-1

}

return0

}

2.除了上面这种方式 *** 作rtc时间以外，linux中也有一个命令可以简化rtc时间 *** 作，hwclock，比如，可以通过system("hwclock-w")系统调用来把xtime设置到rtc硬件。

墙上时间（realtime、xtime）：

linux系统中主要使用的就是xtime，它是系统运行的基础，很多程序都是依赖于xtime来运行的，接下来将介绍将如何 *** 作xtime。

1.获取、设置微秒级别的时间：

#include

#include

structtimeval

{

inttv_sec

inttv_usec

}

intgettimeofday(structtimeval*tv,structtimezone*tz)

intsettimeofday(conststructtimeval*tv,conststructtimezone*gz)

功能描述：

gettimeofday()获取当前时间，有tv指向的结构体返回。

settimeofday()把当前时间设成由tv指向的结构体数据。当前地区信息则设成tz指向的结构体数据。

2.获取秒级别的时间

typedeflongtime_t

time_ttime(time_t*t)

如果t是non-null，它将会把时间值填入t中

3.内核2.6版本后新增的clockapi接口

获取纳秒级别的时间

structtimespec{

time_ttv_sec/*秒s*/

longtv_nsec/*纳秒ns*/

}

intclock_getres(clockid_tclk_id,structtimespec*res)

intclock_gettime(clockid_tclk_id,structtimespec*tp)

intclock_settime(clockid_tclk_id、conststructtimespec*tp)

编译连接时采用-lrt才能编译通过。

clk_id可选参数：

CLOCK_REALTIME

系统全局的实时时钟.设置此时钟需要合适的权限.

CLOCK_MONOTONIC

只能被读取，无法被设置,表示monotonic时间起点.

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID

从cpu每进程的高分辨率计时器.

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID

线程的特定cpu时间时钟.

系统启动时，会首先从rtc中读取rtc时间，并设置给xtime，而当ntp对系统时间进行更新时，首先设置xtime，然后调用hwclock设置到rtc硬件中。xtime根据需要的精度，可以通过上面几个接口来选择使用。

转换误差2.      时钟不稳定3.      时钟频率不对

1.转换误差

现在我们可以获取到cycles的计数值，也知道了HZ=50M，那么根据公式很容易就得到系统时间了。

times_elapse= cycles_interval / frequency

但是，因为内核中使用除法不太方便，所以将这个公式转换成了乘法与移位 *** 作

times_elapse = cycles_interval * mult >>shift

关于这个转换有个专门的内核函数，可以由frequency和精度值计算出mult和shift

后面再贴。

从上面clocksource_timebase的定义已经看到shift=22， mult=0(后续计算) 了，看一下mult的计算。

在clocksource_init 函数中找到mult的初始化

clock->mult= clocksource_hz2mult(tb_ticks_per_sec,clock->shift)

打印出来这个值为clock->mult =83886080

现在shift和mult的值都有了，那我们来验证一下转换的误差

就以times_elapse = 1s为例，则cycles_interval = frequency = 50000000

按照公式：

times_elapse = cycles_interval * mult >>shift

>>>(50000000*83886080)>>22

1000000000L = 1s

由此可见，将除法转换成乘法并未带来误差。

2.时钟频率不对

前面的计算都是按照CCB Clock 8分频50M来计算，但是这个50M是否准确？

那就看看这个50M到底从哪来的

time_init (/arch/powerpc/kernel/time.c)

-->ppc_md.calibrate_decr() == generic_calibrate_decr(void)

-->get_freq("timebase-frequency",1, &ppc_tb_freq)

此处获取到的ppc_tb_freq = 50M

get_freq是从设备树中读取的，但实际的设备树中并没有timebase-frequency这个选项

最终找到uboot中 fdt.c (arch/powerpc/cpu/mpc85xx)

void ft_cpu_setup(void *blob, bd_t *bd)

{

do_fixup_by_prop_u32(blob,"device_type", "cpu", 4,

"timebase-frequency",get_tbclk(), 1)

}

由do_fixup_by_prop_u32将get_tbclk()的值填入"timebase-frequency"，原来是uboot创建了这个选项，继续查找50M的来历，看看get_tbclk函数

à

#ifndef CONFIG_SYS_FSL_TBCLK_DIV

#define CONFIG_SYS_FSL_TBCLK_DIV 8

#endif

unsigned long get_tbclk(void)

{

unsigned long tbclk_div = CONFIG_SYS_FSL_TBCLK_DIV

return (gd->bus_clk + (tbclk_div >>1)) / tbclk_div

}

àget_clocks

gd->bus_clk = sys_info.freqSystemBus

àget_sys_info

unsigned long sysclk = CONFIG_SYS_CLK_FREQ

sysInfo->freqSystemBus= sysclk

sysInfo->freqSystemBus *= (in_be32(&gur->rcwsr[0]) >>25) &0x1f

上面代码可以看出get_tbclk()的原始值是从CONFIG_SYS_CLK_FREQ得来的

cpu_p1020.h(include/configs)中的定义

#define CONFIG_SYS_CLK_FREQ     66666666

而实际上外部时钟是66.0M，原来是配置文件指定错了。

系统实际参数

外部时钟        =  66.0M

CCB Clock        =  396M

SYSCLK          =  792M

DDR                   =  396M

ppc_tb_freq    =  49500000

clock->mult     =  84733414

clock->shift       =  22

重新计算一下转换误差：

times_elapse = cycles_interval * mult >>shift

>>>(49500000*84733414)>>22

999999998L

误差为每秒2ns，已经很小了

1、默认情况下系统节拍率选择100Hz。

2、设置好后在Linux内核源码根目录下的config文件中可见系统节拍率被设置为100Hz。

3、Linux内核会使用CONFIGHZ来设置自己的系统时钟，文件includeasmgenericparamh。

4、Linux内核使用全局变量jiffies来记录系统从启动以来的系统节拍数，系统启动的时候会将jiffies初始化为0，即可获取，linux开发板的硬件定时器频率。

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