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一、編寫linux下應用程序的時候，有時候會用到高精度相對時間的概念，比如間隔100ms。那么應該使用哪個時間函數更準確呢？
    1、time
        該函數返回的是自1970年以來的秒數，顯然精度不夠，不能使用
    2、gettimeofday
        該函數返回的是自1970年以來的秒數和微秒數，精度顯然是夠了。我想有很多程序員也是用的這個函數來計算相對時間的，如果說系統時間因為ntp等原因發生時間跳變，那么用這個函數來計算相對時間是不是就會出問題了。所以說這個函數也不能使用
    3、clock_gettime
        該函數提供了4種類型CLOCK_REALTIME、CLOCK_MONOTONIC、CLOCK_PROCESS_CPUTIMEID、CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID。從字面意思可以判斷出來，CLOCK_MONOTONIC提供了單調遞增的時間戳，該函數返回值為自系統啟動后秒數和納秒數，但是該函數沒有考慮ntp的情況，所以并不是絕對意義上的單調遞增（見二）。
CLOCK_REALTIME is affected by settime()/settimeofday() calls and can also be frequency corrected by NTP via adjtimex().
CLOCK_MONOTONIC is not affected by settime()/settimeofday(), but is frequency adjusted by NTP via adjtimex().With Linux,NTP normally uses settimeofday() for large corrections (over half a second). The adjtimex() inteface allows for small clock frequency changes (slewing). This can be done in a few different ways, see the man page for adjtimex.

CLOCK_MONOTONIC_RAW that will not be modified at all, and will have a linear correlation with the hardware counters.
    4、syscall(SYS_clock_gettime, CLOCK_MONOTONIC_RAW, &monotonic_time)
        該函數提供了真正意義上的單調遞增時間（見三）

二、glibc 中clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC)的原理
    查看glibc的代碼可以看到這個數值是由內核計算的。

    __vdso_clock_gettime-------->do_monotonic
    這個函數的實現如下：
    

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1. notrace static noinline int do_monotonic(struct timespec *ts)
2. {
3.         unsigned long seq, ns, secs;
4.         do {
5.                 seq = read_seqbegin(&gtod->lock);
6.                 secs = gtod->wall_time_sec;
7.                 ns = gtod->wall_time_nsec + vgetns();
8.                 secs += gtod->wall_to_monotonic.tv_sec;
9.                 ns += gtod->wall_to_monotonic.tv_nsec;
10.         } while (unlikely(read_seqretry(&gtod->lock, seq)));
12.         /* wall_time_nsec, vgetns(), and wall_to_monotonic.tv_nsec
13.          * are all guaranteed to be nonnegative.
14.          */
15.         while (ns >= NSEC_PER_SEC) {
16.                 ns -= NSEC_PER_SEC;
17.                 ++secs;
18.         } 
19.         ts->tv_sec = secs;
20.         ts->tv_nsec = ns; 
22.         return 0;
23. }

這個代碼讀取墻上時間，然后加上相對于單調時間的便宜，從而得到單調時間，但是這里并沒有考慮ntp通過adjtimex()調整小的時間偏差的情況，所以這個仍然不是絕對的單調遞增。
三、內核clock_gettime系統調用
    在kernel/posix-timers.c中內核實現了clock_gettime的系統調用，包括CLOCK_REALTIME、CLOCK_MONOTONIC、CLOCK_MONOTONIC_RAW、CLOCK_REALTIME_COARSE、CLOCK_MONOTONIC_COARSE、CLOCK_BOOTTIME等類型，這里我們看一下CLOCK_MONOTONIC_RAW的實現
    

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1. struct k_clock clock_monotonic_raw = {
2.                 .clock_getres = hrtimer_get_res,
3.                 .clock_get = posix_get_monotonic_raw,
4.         };
7. posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &clock_monotonic_raw);
11. /*
12.  * Get monotonic-raw time for posix timers
13.  */
14. static int posix_get_monotonic_raw(clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
15. {
16.         getrawmonotonic(tp);
17.         return 0;
18. }
21. /**
22.  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
23.  * @ts: pointer to the timespec to be set
24.  *
25.  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
26.  */
27. void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
28. {
29.         unsigned long seq;
30.         s64 nsecs;
32.         do {
33.                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
34.                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw();
35.                 *ts = raw_time;
37.         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
39.         timespec_add_ns(ts, nsecs);
40. }
41. EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
44. static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(void)
45. {
46.         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
47.         struct clocksource *clock;
49.         /* read clocksource: */
50.         clock = timekeeper.clock;
51.         cycle_now = clock->read(clock);
53.         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
54.         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
56.         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
57.         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
58. }

四、關于wall time和monotonic time
    wall time：xtime，取決于用于對xtime計時的clocksource，它的精度甚至可以達到納秒級別，內核大部分時間都是使用xtime來獲得當前時間信息，xtime記錄的是自1970年當前時刻所經歷的納秒數。

    monotonic time: 該時間自系統開機后就一直單調地增加（ntp adjtimex會影響其單調性），它不像xtime可以因用戶的調整時間而產生跳變，不過該時間不計算系統休眠的時間，也就是說，系統休眠時（total_sleep_time)，monotoic時間不會遞增。

    raw monotonic time: 該時間與monotonic時間類似，也是單調遞增的時間，唯一的不同是，raw monotonic time不會受到NTP時間調整的影響，它代表著系統獨立時鐘硬件對時間的統計。
    boot time:  與monotonic時間相同，不過會累加上系統休眠的時間(total_sleep_time)，它代表著系統上電后的總時間。
五、總結
    在linux下獲取高精度單調遞增的時間，只能使用syscall(SYS_clock_gettime, CLOCK_MONOTONIC_RAW, &monotonic_time)獲取！

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