linux教程之深切研讨Linux高准确时序函数

有些人号称用过十几种甚至几十种linux,向人谈论起来头头是到,好像懂的很多。
起首,我会说不包管你在利用者形式(user-mode)中实行的路程(process)可以准确地把持时序由于Linux是个多工的功课情况.你在实行中的路程(process)随时会由于各类缘故原由被停息约莫10毫秒到数秒(在体系负荷十分高的时分).但是,对於年夜多半利用I/O埠的使用而言,这个提早工夫实践上算不了什麽.要延长提早工夫,你得利用函式nice将你在实行中的路程(process)设定成高优先权(请参考nice(2)利用申明文件)或利用立即排程法(real-timescheduling)(请看上面).
　　假如你想取得比在一样平常利用者形式(user-mode)中实行的路程(process)还要准确的时序,有一些办法可让你在利用者形式(user-mode)中做到`立即排程的增援.Linux2.x版本的中心中有软体体例的立即排程增援;具体的申明请参考sched_setscheduler(2)利用申明文件.有一个特别的中心增援硬体的立即排程;
　　(Sleeping):sleep()与usleep()
　　如今,让我们入手下手较复杂的时序函式呼唤.想要提早数秒的工夫,最好的办法也许是利用函式sleep().想要提早最少数十毫秒的工夫(10ms仿佛已经是最短的提早工夫了),函式usleep()应当可使用.这些函式是让出CPU的利用权给其他想要实行的路程(processes)(``本人歇息往了),以是没有华侈失落CPU的工夫.细节请参考sleep(3)与usleep(3)的申明文件.
　　假如让出CPU的利用权因此使得工夫提早了约莫50毫秒(这取决於处置器与呆板的速率,和体系的负荷),就华侈失落CPU太多的工夫,由于Linux的排程器(scheduler)(单就x86架构而言)在将把持权发回给你的路程(process)之前一般最少要消费10-30毫秒的工夫.因而,短工夫的提早,利用函式usleep(3)所失掉的提早了局一般会年夜於你在参数所指定的值,约莫最少有10ms.
　　nanosleep()
　　在Linux2.0.x一系列的中心刊行版本中,有一个新的体系呼唤(systemcall),nanosleep()(请参考nanosleep(2)的申明文件),他让你可以歇息或提早一个短的工夫(数微秒或更多).
　　假如提早的工夫<=2ms,若(且唯若)你实行中的路程(process)设定了软体的立即排程(就是利用函式tt/sched_setscheduler()/),呼唤函式nanosleep()时不是利用一个劳碌回圈来提早工夫;就是会像函式usleep()一样让出CPU的利用权歇息往了.
　　这个劳碌回圈利用函式udelay()(一个驱动程式常会用到的中心外部的函式)来告竣,而且利用BogoMips值(BogoMips能够正确量测这类劳碌回圈的速率)来盘算回圈提早的工夫长度.其怎样举措的细节请参考/usr/include/asm/delay.h).
　　利用I/O埠来提早工夫
　　另外一个提早数微秒的办法是利用I/O埠.就是从埠位址0x80输出或输入任何byte的材料(请参考后面)守候的工夫应当几近只需1微秒这要看你的处置器的型别与速率.假如要提早数微秒的工夫你能够将这个举措多做几回.在任何尺度的呆板上输入材料到该埠位址应当不会有不良的後果□对(并且有些中心的设备驱动程式也在利用他).{in|out}[bw]_p()等函式就是利用这个办法来发生工夫提早的(请参考档案asm/io.h).
　　实践上,一个利用到埠位址□围为0-0x3ff的I/O埠指令几近只需1微秒的工夫,以是假如你要云云做,比方,间接利用并列埠,只需加上几个inb()函式从该埠位址□围读进byte的材料便可.
　　利用组合言语来提早工夫
　　假如你晓得实行程式地点呆板的处置器型别与时钟速率,你能够实行某些组合言语指令以便取得较短的提早工夫(可是记着,你在实行中的路程(process)随时会被停息,以是偶然提早的工夫会比实践长).以下面的表格所示,外部处置器的速率决意了所要利用的时钟周期数;如,一个50MHz的处置器(486DX-50或486DX2-50),一个时钟周期要消费1/50000000秒(=200奈秒).
　　指令i386时钟周期数i486时钟周期数nop31xchg%ax,%ax33or%ax,%ax21mov%ax,%ax21add%ax,021
　　(对不起,我不晓得Pentiums的材料,也许与i486靠近吧.我没法在i386的材料上找到只消费一个时钟周期的指令.假如可以就请利用消费一个时钟周期的指令,要否则就利用管线手艺的旧式处置器也是能够延长工夫的.)
　　下面的表格中指令nop与xchg应当不会有不良的後果.指令最後大概会改动旗帜暂存器的内容,可是这不妨由于gcc会处置.指令nop是个好的选择.
　　想要在你的程式中利用到这些指令,你得利用asm("instruction").指令的语法就好像下面表格的用法;假如你想要在单一的asm()叙说中利用多个指令,可使用分号将他们离隔.比方,asm("nop;nop;nop;nop")会实行四个nop指令,在i486或Pentium处置器中会提早四个时钟周期(或是i386会提早12个时钟周期).
　　gcc会将asm()翻译成单行组合言语程式码,以是不会有呼唤函式的负荷.
　　在Intelx86架构中不成能有比一个时钟周期还短的工夫提早.
　　在Pentiums处置器上利用函式rdtsc
　　对於Pentiums处置器而言,你可使用上面的C言语程式码来获得自从前次从头开机到如今经由了几个时钟周期:
　　--------------------------------------------------------------------------------
　　extern__inline__unsignedlonglongintrdtsc(){unsignedlon

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只要了解了Linux的基础之后，应该就可以很轻易的解决掉这方面的问题。而有些朋友们常常一接触Linux就是希望构架网站，根本没有想到要先了解一下Linux的基础。这是相当困难的。

以前觉得Linux就跟dos一样，全是用命令窗口，相对于窗口界面来说多麻烦呀。

期间我阅读了不少关于Linux的相关资料，其中也不乏一些有趣的小故事，这既丰富了我的课余生活，也让我加深了对一些术语的理解，比玩游戏强多了。?

目前全球有超过一百多个Linux发行版本，在国内也能找到十几个常见版本。如何选择请根据你的需求和能力，RedhatLinux和DebianLinux是网络管理员的理想选择。

一定要养成在命令行下工作的习惯，要知道X－window只是运行在命令行模式下的一个应用程序。在命令行下学习虽然一开始进度较慢。

你需要提供精确有效的信息。Linux这并不是要求你简单的把成吨的出错代码或者数据完全转储摘录到你的提问中。

我想即使Linux高手也很难快速准确精练的回答你。

不同于Windows?系统需要花钱购买，因为Linux的核心是免费的，自由使用的，核心源代码是开放的。

在linux中学习命令的最好办法是学习Shell脚本编程，Shell脚本比起其他语言来学习简单,但是功能却十分强大.通过学习Shell编程,能让你掌握大量的linux命令。
glongintx;__asm__volatile(".byte0x0f,0x31":"=A"(x));returnx;}</P>　　--------------------------------------------------------------------------------
　　你能够扣问参考此值以便提早你想要的时钟周期数.
　　想要工夫准确到一秒钟,利用函式time()也许是最复杂的办法.想要工夫更准确,函式gettimeofday()约莫能够准确到微秒(可是如前所述会遭到CPU排程的影响).至於Pentiums处置器,利用下面的程式码片段就能够准确到一个时钟周期.
　　假如你要你实行中的路程(process)在一段工夫到了之後可以被关照(getasignal),你得利用函式setitimer()或alarm().细节请参考函式的利用申明文件

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常常有些朋友在Linux论坛问一些问题，不过，其中大多数的问题都是很基的。