1.Linux时间的码分获取与使用
2.从Linux源码看TIME_WAIT状态的持续时间
3.一文搞懂Linux runtime pm
4.Linux下时间旅行utime操作linuxutime
5.linux下time.h和sys/time.h的区别
6.深入Linux C/C++ Timer定时器的实现核心原理

Linux时间的获取与使用

       Linux操作系统的时间管理机制精细而丰富，分为日历时间和进程时间两种独特的码分概念。日历时间，码分即基于UTC（协调世界时）年1月1日零点零分零秒的码分秒数，是码分通过函数<time.h>: time()来获取的高精度时间戳。如果你追求更高的码分接口调用页面源码分辨率，那么gettimeofday()和clock_gettime()函数则提供了毫秒和纳秒级别的码分精确度，它们的码分结构体分别为struct timeval和struct timespec，分别对应于CLOCK_REALTIME。码分

       让我们通过简化后的码分代码示例来探索这些功能：

秒级时间戳 (time_t):time(NULL)获取当前秒数。

毫秒级时间 (struct timeval):gettimeofday(NULL)获取当前毫秒时间。码分

纳秒级时间 (struct timespec):clock_gettime(CLOCK_REALTIME)获取当前纳秒时间。码分

       别忘了在编译时链接librt库，码分以确保这些高级功能的码分可用性。

       在处理时间戳时，码分tm结构体扮演着关键角色，它可以被gmtime和localtime函数转换，前者基于格林威治标准时间，后者则是本地时间。然而，值得注意的是，localtime在处理年的时间时，需要手动减去1，以修正历史日期的计算。

       对于日期和时间的格式化输出，Linux提供了类似于sprintf的功能，如strftime。它允许你根据指定格式生成时间字符串，例如：strftime(buf, "time: %r, %a %b %d, %Y", pTime)。而mktime函数则是将struct tm转换为time_t，但在处理月份时，tm_mon可能需要减1，以对应实际的月份。

       如果你在Linux系统编程中需要更详细的进程时间信息，可以探索clock和times函数，前者返回总CPU时间，后者则提供了更为详尽的进程时间分解，如用户CPU时间和内核CPU时间。记得，它们的单位分别是CLOCKS_PER_SEC和sysconf(_SC_CLK_TCK)。

       最后，短缩链接源码对于深入学习和交流Linux/C++技术，我们特别推荐加入C/C++技术交流群，那里有丰富的学习资源和经验分享，涵盖了C/C++、Linux等多个领域。

       深入探索时间和日期处理的细节，是提升Linux编程技能的关键步骤。现在，你已经掌握了时间戳的获取、格式化以及进程时间的管理，是时候实践并巩固你的知识了。

从Linux源码看TIME_WAIT状态的持续时间

       对于Linux系统中TIME_WAIT状态的Socket，长久以来，人们普遍认为其持续时间大约是秒。然而，在实际线上环境中，Socket的TIME_WAIT状态有时会超过秒。这个问题源于一个复杂Bug的分析，促使我深入Linux源码进行探究。

       首先，了解下我们的Linux环境配置，特别是tcp_tw_recycle参数，这对TIME_WAIT状态的处理至关重要。我们设定了tcp_tw_recycle为0，以避免NAT环境下的特定问题。

       接下来，让我们通过TCP状态转移图来理解TIME_WAIT状态。理论上，它会保持2MSL（Maximum Segment Lifetime，即最长报文段寿命）的时间。但具体时长并未在图中明确指出。在源码中，我发现了一个关键的宏定义TCP_TIMEWAIT_LEN，它定义了秒的销毁时间。

       尽管之前我坚信秒的TIME_WAIT状态会被系统回收，但实际遇到的秒案例促使我重新审视内核对TIME_WAIT状态的处理。这个疑问将通过后续的博客分享答案。

       深入源码，我们找到了TIME_WAIT定时器，它负责销毁过期的网课直播源码Socket。当Socket进入TIME_WAIT状态时，会触发特定的函数处理，如在不启用tcp_tw_recycle时，处理函数会直接调用inet_twsk_schedule。

       内核通过时间轮机制管理TIME_WAIT状态，每个slot处理大约7.5秒的Socket。如果所有slot都被TIME_WAIT状态占用，可能会导致处理滞后。如果一个slot中的TIME_WAIT数量超过个，剩余的任务将交给work_queue处理，这会导致处理时间延长。

       通过模拟，我们发现即使在slot处理完成后，整个周期可能已经过去了.5秒，这在NAT环境下可能导致问题。PAWS（Protection Against Wrapped Sequences）的保护机制可能会延长TIME_WAIT状态，使得Socket在特定情况下可以复用。

       总的来说，对TIME_WAIT状态的深入理解需要避免刻板印象，因为实际情况可能因为复杂的机制而超出预想。在解决问题时，必须质疑既有的观点，这虽然艰难，但也是学习和成长的过程。

一文搞懂Linux runtime pm

       Linux Runtime PM框架主要关注于设备在运行和不运行时的电源管理，旨在减少系统运行时的功耗。与系统休眠唤醒式的电源管理不同，RPM采取分而治之的策略，将具体的功耗控制策略和控制权限下放给各个驱动。

       在设备不需要工作时，RPM允许进行相应的低功耗控制，以保证系统正常工作的同时尽量减少功耗。设备可以是外设，如传感器、LCD控制器等，也可以是SoC内部的某些IP，如音频编解码器、数字信号处理器、USB控制器等。

       SoC在设计时，易语言直播 源码会根据业务场景的功能划分出一些power domain，一般power domain内部包含若干功能IP，以便在不同场景下根据需要关闭不使用的power domain。这些power domain也有相应的软件管理框架，与RPM框架紧密耦合，本文会简要介绍pd框架，并在后续文章中专门介绍。

       在Device drivers（包括bus、class、power domain）中实现了与RPM相关的runtime_idle/runtime_suspend/runtime_resume三个回调函数。runtime_suspend用于设备低功耗操作，runtime_resume用于设备低功耗恢复，而runtime_idle作为runtime_suspend的过渡，用于缓冲频繁的suspend与resume操作。

       在runtime_suspend与runtime_resume回调函数中，会调用clock framework、reset framework、regulator framework提供的时钟开关、复位、电源开关的接口。

       RPM核心主要提供三类函数接口，用于设备驱动决定是否打开或关闭RPM，以及决定何时进入或恢复设备低功耗状态。在设备驱动调用get、put接口后，RPM会调用各设备驱动实现的runtime_suspend/runtime_resume接口。调用时机一般在操作设备相关寄存器前调用get接口，操作完相关寄存器后调用put接口，或者在设备驱动的open、release、start、stop等接口中调用。

       当driver认为其设备需要工作时，会调用pm_rumtime_enable（）使能设备的RPM功能。在驱动卸载时，在remove函数中调用pm_rumtime_disable（）关闭设备的RPM功能。这两个接口的实现使用一个变量（dev->power.disable_depth）来记录disable的深度，当disable_depth大于零时，表示关闭RPM功能。

       设备初始化时，用补码求源码RPM会将所有设备的disable_depth置为1，表示disable状态。在driver初始化时，通过在probe函数结尾调用pm_rumtime_enable使能RPM，在驱动的remove函数中调用pm_rumtime_disable关闭RPM。

       当driver认为其设备不需要工作时，会调用pm_rumtime_get（）或pm_rumtime_get_sync（）请求设备进入低功耗状态。RPM core会执行到driver的runtime_resume回调函数，配置设备为低功耗状态。

       对于get操作接口的实现，每个设备维护一个usage_count变量，用于记录使用情况。当该值从0变成非0时，会调用到设备驱动实现的runtime_resume回调，让设备退出低功耗状态。当等于0时，会调用到设备驱动实现的runtime_suspend回调，让设备进入低功耗状态。

       该类接口有两类，通过名字直观区分：pm_rumtime_get（）用于异步操作，pm_rumtime_get_sync（）用于同步操作。如果希望在执行get操作后立即访问设备，应使用pm_rumtime_get_sync（）接口，因为pm_rumtime_get（）接口会将核心操作放到一个工作队列中延后执行。

       当driver认为其设备不需要工作时，会调用pm_rumtime_put（）或pm_rumtime_put_sync（）请求设备进入低功耗状态。RPM core会执行到driver的runtime_suspend回调函数，配置设备进入低功耗状态。

       power domain框架管理一个power domain上可能包含的多个IP，以及这些IP对应的一个或多个设备。在系统初始化时，将power domain放入一个链表中，然后根据设备中描述的与power domain的关系，将设备挂在power domain节点下的链表中。

       当某个设备驱动通过put接口调用，将usage_count从1减少到0时，会先调用power domain注册的runtime_suspend接口，然后遍历该power domain下所有设备是否允许suspend（各设备驱动的usage_count是否为0），若允许则直接调用关闭power domian的接口，否则直接返回。当某个设备驱动通过get接口调用，将usage_count从0增加到1时，会先调用power domain注册的runtime_resume接口，然后将power domain上电，再调用设备驱动对应的runtime_resume回调函数，让设备退出低功耗状态。

       对于支持RPM的设备，其相应的设备节点下有多个rpm相关属性的文件节点，包括control、runtime_susupend_time、runtime_active_time、autosuspend_delay_ms、runtime_status。

       在初始化、remove、shutdown、休眠唤醒过程中，RPM都会涉及相应的操作流程。在工作流程中，Runtime PM主要有四个状态，具体的状态切换如下。

Linux下时间旅行utime操作linuxutime

       ？

       Linux下的时间旅行指的是用户能够在一个特定的时间点，改变某个文件的时间戳。这次讨论将集中在utime函数上，这个函数可以用来更改文件的访问时间和修改时间。

       为了使用utime，你必须先定义utimbuf结构体，其中包含两个时间戳字段：actime以及modtime，分别表示“访问时间”和“修改时间”，写入utimbuf结构体的这两个字段会一次性把文件的时间戳设置为新值。

       下面是一个典型的utime操作的代码示例：

        “`

       #include //这里是utime函数头文件

       int retval;

       struct utimbuf time_stamp;

       time_stamp.actime = ;

       time_stamp.modtime = ;

       //上文中定义的时间戳可以任意更改

       retval = utime(“myfile.txt”, &time_stamp);

       if(retval == 0)

       {

        printf(“time changes successfully\n”);

       }

       else

       {

        printf(“time changes unsuccessfully\n”);

       }

        “`

       其实，在Linux系统下，时间旅行并不特殊，只是一个普通的操作而已，比如对文件的crtime、mtime、atime等时间戳的修改，都可以用utime函数来实现。这个函数的参数actual参数修改文件被访问的时间，modtime修改文件的修改时间，因此，如果你把utime的参数进行修改，就可以在Linux下实现时光旅行了。

       Linux下的时间旅行实际上就是在utime函数的基础上，更改文件的修改时间和访问时间，从而实现复原文件的目的。它有助于允许用户针对文件的特定时间节点做出合理的反应，这对于诊断系统问题是很棒的。

       总之，Linux下的时间旅行是一个简单但有效的技术，它可以让我们在回到一个特定时间点时，重新分析系统状态及出现的问题。如果你正在使用Linux，utime函数的应用可以使操作安全而有效，尤其是在进行诊断时，这将是一个至关重要的技巧。

linux下time.h和sys/time.h的区别

       time.h 是ISO C 标准日期时间头文件。

       sys/time.h 是Linux 系统的日期时间头文件。

       sys/time.h 通常会包含include time.h

       ç¼–写的代码如果是平台无关的，则需要在代码里include time.h.

       ä½†è¿™æ ·çš„话，使用time_t等数据结构的话可能需要自己转化一下

       é€šå¸¸å¦‚果代码可以是平台相关的，则只需要include sys/time.h

深入Linux C/C++ Timer定时器的实现核心原理

       深入Linux下的C/C++ Timer定时器实现核心原理

       本文探讨Linux环境下C/C++实现定时器的底层原理及其应用。在操作系统层面，Linux并不提供直接用于定时任务的优雅接口，而是依赖于CPU时钟中断来实现定时功能。

       定时器的实现依赖CPU时钟中断。时钟中断的精确度决定了定时器的精度上限。内核通过特定的数据结构管理多个定时器，在时钟中断处理中识别哪些定时器已超时，并执行相应的动作。用户空间程序则间接依赖于内核的信号、IO事件、调度机制，通过这些间接方式实现定时功能。

       实现动态定时器时，常使用数据结构如时间轮、最小堆或红黑树。Linux内核和第三方库如Asio或nginx等，提供了这些算法的具体实现。

       在Linux上使用定时功能时，需要借助现有的定时通知函数封装定时器。常见的函数包括alarm()、setitimer()等。这些函数通过信号SIGALRM实现通知，但存在信号处理的复杂性，不适用于多线程环境。而timer_create()/timer_settime()系列函数，提供了较高的精度（纳秒级），并支持指定实时信号和线程ID作为通知机制，但封装起来较为复杂，且需要链接librt库。

       考虑到多路复用机制（如select/poll/epoll）在实现定时功能时的优势，它们允许设置超时时间，当监控事件在指定时间内未触发时，轮询函数将返回，具备较好的精度和并发能力。

       获取当前时间是实现定时器的关键步骤。常用的函数如time()、ftime()和gettimeofday()各有优劣。其中，clock_gettime()在精度（纳秒级）和系统调用开销方面提供了较好的平衡，且在x-平台上为vdso技术，减少了性能损失。

       设计定时器时，选择合适的时间获取函数和定时通知机制是关键。通过使用epoll和其他定时函数结合，可以实现高效、精准的定时功能。

       在具体实现上，可以使用优先队列（std::priority_queue）或时间轮等数据结构来管理定时器，以确保在系统事件循环中高效地处理超时事件。优先队列支持高效添加和删除定时器，时间轮则通过将超时时间分配到不同的槽中，实现对定时器的高效管理。

       libevent、libco等库提供了解决方案，使用时间轮实现定时器，通过维护一个旋转的指针和多个槽位，实现对定时器的高效管理。时间轮的实现可以显著减少超时事件处理的系统调用次数，从而提高性能。

       最后，考虑到性能和资源的使用，timerfd是一种高精度的定时机制，适用于每个超时事件独享一个文件描述符。然而，这种方式可能导致文件描述符资源的浪费。libevent等库提供了更为高效的解决方案，通过共享一个timerfd来管理多个定时器，仅需一个额外的系统调用。

       综上，Linux环境下C/C++定时器的实现涵盖了底层原理、数据结构选择、时间获取与处理机制，以及性能优化策略。通过合理选择和优化，可以构建高效、精准的定时器系统。

linux time命令详解

       linux系统下time命令是什么呢？下面是time命令的具体介绍：

       1、time命令简介：

       time命令用于量测特定指令执行时所需消耗的时间及系统资源等资讯。例如 CPU 时间、记忆体、输入输出等等。需要特别注意的是，部分资讯在 Linux 上显示不出来。这是因为在 Linux 上部分资源的分配函式与 time 指令所预设的方式并不相同，以致于 time 指令无法取得这些资料。

       2、语法：

       time [options] COMMAND [arguments]

       3、参数：

       -o 或 --output=FILE：设定结果输出档。这个选项会将 time 的输出写入 所指定的档案中。如果档案已经存在，系统将覆写其内容。

       -a 或 --append：配合 -o 使用，会将结果写到档案的末端，而不会覆盖掉原来的内容。

       -f FORMAT 或 --format=FORMAT：以 FORMAT 字串设定显示方式。当这个选项没有被设定的时候，会用系统预设的格式。

       4、time 指令可以显示的资源

       Time Resources：

       E 执行指令所花费的时间，格式是：[hour]:minute:second。请注意这个数字并不代表实际的 CPU 时间。

       e 执行指令所花费的时间，单位是秒。请注意这个数字并不代表实际的 CPU 时间。

       S 指令执行时在核心模式（kernel mode）所花费的时间，单位是秒。

       U 指令执行时在使用者模式（user mode）所花费的时间，单位是秒。

       P 执行指令时 CPU 的占用比例。其实这个数字就是核心模式加上使用者模式的 CPU 时间除以总时间。

       Memory Resources：

       M 执行时所占用的实体记忆体的最大值。单位是 KB

       t 执行时所占用的实体记忆体的平均值，单位是 KB

       K 执行程序所占用的记忆体总量（stack+data+text）的平均大小，单位是 KB

       D 执行程序的自有资料区（unshared data area）的平均大小，单位是 KB

       p 执行程序的自有堆叠（unshared stack）的平均大小，单位是 KB

       X 执行程序间共享内容（shared text）的平均值，单位是 KB

       Z 系统记忆体页的大小，单位是 byte。对同一个系统来说这是个常数

       IO Resources：

       F 此程序的主要记忆体页错误发生次数。所谓的主要记忆体页错误是指某一记忆体页已经置换到置换档（swap file)中，而且已经分配给其他程序。此时该页的内容必须从置换档里再读出来。

       R 此程序的次要记忆体页错误发生次数。所谓的次要记忆体页错误是指某一记忆体页虽然已经置换到置换档中，但尚未分配给其他程序。此时该页的内容并未被破坏，不必从置换档里读出来

       W 此程序被交换到置换档的次数

       c 此程序被强迫中断（像是分配到的 CPU 时间耗尽）的次数

       w 此程序自愿中断（像是在等待某一个 I/O 执行完毕，像是磁碟读取等等）的次数

       I 此程序所输入的档案数

       O 此程序所输出的档案数

       r 此程序所收到的 Socket Message

       s 此程序所送出的 Socket Message

       k 此程序所收到的信号 ( Signal )数量

       Command Info：

       C 执行时的参数以及指令名称

       x 指令的结束代码 ( Exit Status )

       -p or --portability：这个选项会自动把显示格式设定成为：

       real %e user %Usys %S：这么做的目的是为了与 POSIX 规格相容。

       -v or --verbose：这个选项会把所有程序中用到的资源通通列出来，不但如一般英文语句，还有说明。对不想花时间去熟习格式设定或是刚刚开始接触这个指令的人相当有用。