на единицу (это безопасная операция даже для 32-разрядных аппаратных платформ, так как блокировка
xtime_lock
была захвачена раньше).
• Обновляется статистка использования системных ресурсов, таких как затраченное процессорное время в режиме пользователя и в режиме ядра, для процесса, который в данный момент выполняется.
• Выполняются обработчики динамических таймеров, для которых истек период времени ожидания (это будет рассмотрено в следующем разделе).
• Вызывается функция
scheduler_tick
, как было рассмотрено в главе 4.
• Обновляется значение абсолютного времени, которое хранится в переменной
xtime
.
• Вычисляются значения печально известной средней загруженности системы (load average).
Сама по себе подпрограмма очень проста, так как большинство рассмотренных действий выполняются другими функциями.
void do_timer(struct pt_regs *regs) {
jiffies_64++;
update_process_times(user_mode(regs));
update_times;
}
Макрос
user_mode
просматривает состояние регистров процессора,
regs
, и возвращает значение 1, если прерывание таймера возникло в пространстве пользователя, и значение 0 — если в пространстве ядра. Это позволяет функции
update_process_times
учесть, что за время между предыдущим и данным импульсами системного таймера процесс выполнялся в режиме задачи или в режиме ядра.
void update_process_times(int user_tick) {
struct task_struct *p = current;
int cpu = smp_processor_id;
int system = user_tick ^ 1;
update_one_process(p, user_tick, system, cpu);
run_local_timers;
scheduler_tick(user_tick, system);
}
Функция
update_process
собственно обновляет значения параметров времени выполнения процесса. Эта функция тщательно продумана. Следует обратить внимание, каким образом с помощью операции исключающее ИЛИ (XOR) достигается, что одна из переменных
user_tick
и
system
имеет значение, равное нулю, а другая— единице. Поэтому в функции
update_one_process
можно просто прибавить необходимое значение к соответствующим счетчикам без использования оператора ветвления.
/*
* увеличиваем значения соответствующего
* счетчика импульсов таймера на единицу
*/
p->utime += user;
p->stime += system;
Необходимое значение увеличивается на 1, а другое остается без изменений. Легко заметить, что в таком случае предполагается, что за время импульса системного таймера процесс выполнялся в том же режиме, в котором он выполняется во время прихода прерывания. На самом деле процесс мог несколько раз переходить в режим задачи и в режим ядра за последний период системного таймера. Кроме того, текущий процесс может оказаться не единственным процессом, который выполнялся за последний период системного таймера. К сожалению, без применения более сложной системы учета, такой способ является лучшим из всех тех, которые предоставляет ядро. Это также одна из причин увеличения частоты системного таймера.
Далее функция
run_local_timers
помечает отложенные прерывания, как готовые к выполнению (см. главу 7, "Обработка нижних половин и отложенные действия"), для выполнения всех таймеров, для которых закончился период времени ожидания. Таймеры будут рассмотрены ниже, в разделе "Таймеры".
Наконец, функция
schedule_tick
уменьшает значение кванта времени для текущего выполняющегося процесса и устанавливает флаг
need_resched
при необходимости. Для SMP-машин в этой функции также при необходимости выполняется балансировка очередей выполнения. Все это обсуждалось в главе 4.
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
ticks
вычисляется 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_jiffies
увеличивается на значение
ticks
, поэтому она равна значению переменной
jiffies
в 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_lock
и в конце концов возвращает управление.
Всё это происходит каждые
1/HZ
секунд, т.е. 1000 раз в секунду на машине типа PC.
Абсолютное время
Текущее значение абсолютного времени (time of day, wall time, время дня) определено в файле