在clock_gettime（）中使用_COARSE变体仍会调用sys_clock_gettime（）系统调用

Question

我一直在使用Clock_gettime函数和CLOCK_MONOTONIC_COARSE作为代码中的第一个参数，如下所示：

    struct timespec tmptv;
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_COARSE, &tmptv);

但是，当我在代码上运行gperftools cpu profiler时，对__sys_clock_gettime的调用相对较高，大约为8.6％。

我检查了我对clock_getres（）函数对CLOCK_MONOTONIC_COARSE的使用，它揭示了4000000 ns的分辨率，我认为这是1 ms的正确数量级。

我是否想在time.h之外的代码中包含另一个库，以允许我使用CLOCK_MONOTONIC_COARSE而不进行系统调用？ 我想避免这种低效率。

谢谢！

Answer 1

如果此修补程序有待改进，则看起来它仍然应该是系统调用： http : //lwn.net/Articles/342018/

它只是没有调用特定的函数来从某些硬件寄存器中获取确切时间，至少在某些硬件上这很慢。

但是有很多因素：

它是什么硬件？ clock_gettime()应该是x86和x86-64上的虚拟系统调用[vsyscall]。

最后，如果您在许多函数调用中将其称为“作为第一个参数”，那么很可能只是花费了多少时间。

我怀疑没有至少一个虚拟系统调用就可以获取当前时间，因为您确实需要内核中的一些信息来获取当前时间-如果不这样做，应该从哪里找到当前时间？对内核代码的某种调用。

虚拟系统调用通过在用户空间中添加一点“内核代码”来工作，该用户空间对内核内存空间的某些部分（尤其是“当前进程ID”和“父进程ID”）具有只读访问权限，并且我认为某些类型的时间信息，例如“当前时间”和“ CPU使用情况统计信息”。 这允许系统调用完全在用户空间中完成，因此比“真实”系统调用快得多，后者可以转换为内核模式并再次退出。

Answer 2

对于那些感兴趣的人，这里是所有这些clock_id的计时。

测量是在corei7 gen7，内核4.4、64位上完成的。

以100为最快的比例：

 100: CLOCK_REALTIME_COARSE and CLOCK_MONOTONIC_COARSE
 410: CLOCK_REALTIME and CLOCK_MONOTONIC
5530: CLOCK_BOOTTIME
6630: CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID and CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID

因此，我假设从内核4.4开始，CLOCK_REALTIME，CLOCK_MONOTONIC及其COARSE变体都使用vdso。 时间-v表示系统时间为零，所有时间都用在用户空间中，这一事实得到了证实。 COARSE变体仅是优化，但会牺牲精度。

其他clock_id可能未使用vdso并进行了真实的系统调用。 系统时间在总时间中占很大一部分，这一事实得到了证实。

当然，如果在vdso中实现了更多clock_id，则在后续内核中这可能会有所不同。