Two clocks in Linux

本文详细介绍了Linux系统中的两种时钟概念:系统时钟和硬件时钟。系统时钟由Linux内核通过CPU的工作频率进行计时,可通过date命令进行查询和设置。硬件时钟则独立于系统运行,使用clock或hwclock命令进行操作。文章还介绍了如何通过hwclock命令实现系统时钟与硬件时钟的同步。

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1. The system clock
    Timing by the Linux kernel by the working frequency of the CPU.
    The date command query and set the system clock.
2. The hardware clock
    The clock/hwclock command query and set the hareware clock.
3.    How to synchronize the system clock with the hardware clock.
    hwclock -s : Set the system time from the hardware Clock.
            -w : Set the Hardware clock to the current system time.

<think>首先,用户的问题是:“请问CLOCKS_PER_SEC 定义 Linux”,意思是“请问在LinuxCLOCKS_PER_SEC的定义”。 根据系统级指令: - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 参考站内引用,我需要引用相关的信息。用户提供了几个引用: - 引用[1]: 在VC++6.0环境中,CLK_TCK和CLOCKS_PER_SEC均被定义成1000。在Windows环境中使用相同,但在Linux环境中只能使用CLOCKS_PER_SEC。 - 引用[2]: Linux clock测量sleep的时间。clock()返回CPU占用时间,sleep()不占用CPU时间。CLOCKS_PER_SEC在Linux下为1,000,000,在Windows下为1000。 - 引用[3]: 讨论clock()函数和CLOCKS_PER_SEC与CLK_TCK的区别,用法。 - 引用[4]: 头文件和clock_t定义。CLOCKS_PER_SEC是常量,默认为每过1毫秒,clock()返回值加1。但这是基于Windows的,在Linux下不同。 - 引用[5]: Linuxclock计时函数学习,提到clock()在Linux下的行为。 关键点:在Linux下,CLOCKS_PER_SEC定义为1,000,000(即10^6),表示每秒的时钟周期数。 用户意图是查询CLOCKS_PER_SEC在Linux下的定义,所以我的回答应该聚焦于此。 回答结构: 1. 清晰回答用户的问题:CLOCKS_PER_SEC在Linux下的定义。 2. 解释含义:它表示每秒的时钟周期数,用于将clock()返回的值转换为秒。 3. 引用相关信息:自然地添加引用标识。 4. 生成相关问题:在回答结束后,添加“相关问题”部分。 使用中文回答。 内容大纲: - 开头直接回答:在Linux系统中,CLOCKS_PER_SEC被定义为1,000,000(10^6)。 - 解释:这意味着clock()函数返回的clock_t值除以CLOCKS_PER_SEC可以得到程序运行的CPU时间(以秒为单位)。 - 注意点:clock()测量CPU时间,而不是挂钟时间。sleep()等函数不占用CPU时间,所以clock()不会增加。 - 引用来源:基于引用[2]和引用[5]。 引用标识:在相关段落末尾添加[^2]或[^5]。 生成相关问题:例如: 1. CLOCKS_PER_SEC在Windows和Linux下的区别是什么? 2. 如何正确测量程序运行时间在Linux下? 3. clock()函数在测量sleep时有什么问题? 确保回答真实可靠。 最终回答结构: - 回答用户问题。 - 解释细节。 - 添加相关问题部分。</think>### CLOCKS_PER_SEC 在 Linux 下的定义 在 Linux 系统中,`CLOCKS_PER_SEC` 是一个预定义常量,用于表示每秒的 CPU 时钟周期数。根据标准 C 库的实现,它在 Linux 环境中被定义为 **1,000,000**(即 $10^6$)。这意味着 `clock()` 函数返回的 `clock_t` 值(以时钟周期为单位)除以 `CLOCKS_PER_SEC` 后,可以得到程序运行的 CPU 时间(单位为秒)。例如: - 公式:$ \text{时间(秒)} = \frac{\text{clock() 返回值}}{\text{CLOCKS_PER_SEC}} $ - 示例代码: ```c #include <time.h> #include <stdio.h> int main() { clock_t start = clock(); // 模拟耗时操作 for (long i = 0; i < 100000000; i++); clock_t end = clock(); double cpu_time = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC; printf("CPU 运行时间: %.6f 秒\n", cpu_time); return 0; } ``` ### 关键细节说明 1. **测量对象**: `clock()` 函数返回的是进程消耗的 **CPU 时间**(即 CPU 实际执行指令的时间),而不是挂钟时间(真实世界时间)。因此,当程序调用 `sleep()` 等休眠函数时,由于不占用 CPU,`clock()` 的返回值不会增加[^2][^5]。 2. **与 Windows 的区别**: 在 Windows 系统中,`CLOCKS_PER_SEC` 通常定义为 1000(表示毫秒级精度),而在 Linux 下定义为 1,000,000(微秒级精度)。这可能导致跨平台代码的行为差异:Linux 提供更高精度,但需要确保除法计算时使用浮点数以避免精度损失[^1][^2]。 3. **相关常量**: 在旧版标准中,`CLK_TCK` 曾用于类似目的,但在现代 Linux 系统中已弃用。推荐始终使用 `CLOCKS_PER_SEC` 以确保兼容性[^1][^3]。 4. **注意事项**: - `clock()` 不适合测量包含 I/O 或休眠的代码段,因为它只记录 CPU 活动时间。对于挂钟时间,建议使用 `time()` 或 `gettimeofday()`[^4][^5]。 - 头文件必须包含 `#include <time.h>`,且 `clock_t` 是长整型(`long`)类型[^4]。 通过合理使用 `CLOCKS_PER_SEC`,您可以准确量化 CPU 密集型任务的性能。如需更多示例,可参考 Linux 手册页(`man clock`)。
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