[發明專利]一種用戶態程序獲取內核jiffies的方法和系統

有效

• 申請號: 201410096597.4
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103902371B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 李鵬
• 申請（專利權）人: 漢柏科技有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李迪

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，具體涉及一種用戶態程序獲取內核jiffies的方法和系統。

背景技術

Linux內核具有一個名為jiffies的全局變量，它代表從機器啟動時算起的時間節拍數。這個變量最初被初始化為0，每次時鐘中斷時都會加1。內核通過編程預設系統定時器的頻率（即節拍率tick rate），每一個周期稱作一個節拍，內核頻率通常是1000Hz，也就是每秒鐘1000個節拍。通過jiffies和tick rate可以計算時間和相對時間。比如2秒這個時間段可以2*tick rate來表示，那么兩秒以后的時間就可以表示為jiffies+2*tick rate，由此可見，通過jiffies可以到當前時間以及N秒以后的時間，這樣就為當前要觸發或者N秒后要觸發的事項提供了可以精確衡量的基準時間。用戶態的程序也需要一個基準時間，用來管理用戶態程序要處理的事項，因此用戶態程序需要一個方法獲取基準時間。

目前用戶態程序獲取基準時間的方式通常是使用標準的編程接口time或local time（會精確到年月日時分秒），然后通過此時間來計算N秒以后的時間。

現有用戶態程序需要通過time或local time編程接口獲取基準時間，但這些接口都會產生系統調用，如果頻繁的獲取時間的話，那么整個用戶態程序性能、效率就會變得異常低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種用戶態程序獲取內核jiffies的方法和系統，能夠在用戶態程序方便快捷地獲取內核jiffies，進而快速獲取系統時間。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種用戶態程序獲取內核jiffies的方法，該方法包括：

S1.在內核中申請一塊內存，用來存放內核全局變量jiffies的數值，設所述內存起始地址為kmem，每當內核發生一次時鐘中斷，jiffies的值加1，每當jiffies發生變化時，內核就將jiffies的值寫到kmem中；

S2.內核將所述內存的虛擬起始地址kmem轉換為物理起始地址kphy；

S3.用戶態程序獲取所述內存的物理起始地址kphy；

S4.用戶態程序將所述內存的物理起始地址kphy轉換為用戶態程序用的虛擬起始地址uvir；

S5.用戶態程序通過讀取所述虛擬起始地址uvir，得到內核存儲在kmem地址中的內核全局變量jiffies的值。

其中，所述步驟S1包括：在內核中通過內核函數kmalloc申請一塊內存，該內存用來存放內核全局變量jiffies，所述kmalloc函數返回該內存起始地址kmem，每當內核發生一次時鐘中斷，jiffies的值加1，每當jiffies發生變化時，內核就將jiffies的值寫到kmem中。

其中，所述步驟S2包括：利用內核提供的宏_pa將所述內存的虛擬起始地址kmem轉換為物理起始地址kphy。

其中，所述步驟S3包括：用戶態程序通過ioctl方法獲取所述內存的物理起始地址kphy。

其中，所述步驟S4包括：用戶態程序通過標準編程接口mmap將所述內存的物理起始地址kphy轉換為用戶態程序用的虛擬起始地址uvir。

一種用戶態程序獲取內核jiffies的系統，該系統包括內核模塊和用戶態模塊，其中，

內核模塊，用于在內核中申請一塊內存，存放內核全局變量jiffies，設所述內存起始地址為kmem，每當內核發生一次時鐘中斷，jiffies的值加1，每當jiffies發生變化時，內核就將jiffies的值寫到kmem中；內核將所述內存的虛擬起始地址kmem轉換為物理起始地址kphy；

用戶態模塊，用于獲取所述內存的物理起始地址kphy，將所述內存的物理起始地址kphy轉換為用戶態程序用的虛擬起始地址uvir，通過讀取所述虛擬起始地址uvir，得到內核存儲在kmem地址中的內核全局變量jiffies的值。

其中，所述內核模塊中在內核中申請一塊內存，存放內核全局變量jiffies包括：通過內核函數kmalloc在內核中申請一塊內存，該內存用來存放內核全局變量jiffies，所述kmalloc函數返回該內存起始地址kmem。

其中，所述內核模塊中將所述內存的虛擬起始地址kmem轉換為物理起始地址kphy包括：利用內核提供的宏_pa將所述內存的虛擬起始地址kmem轉換為物理起始地址kphy。