編寫linux下應用程式的時候，有時候會用到高精度相對時間的概念，比如間隔100ms。那麼應該使用哪個時間函式更準確呢？

1、time
該函式返回的是自1970年以來的秒數，顯然精度不夠，不能使用
2、gettimeofday
該函式返回的是自1970年以來的秒數和微秒數，精度顯然是夠了。我想有很多程式設計師也是用的這個函式來計算相對時間的，如果說系統時間因為ntp等原因發生時間跳變，那麼用這個函式來計算相對時間是不是就會出問題了。所以說這個函式也不能使用
3、clock_gettime
該函式提供了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，該函式返回值為自系統啟動後秒數和納秒數，但是該函式沒有考慮ntp的情況，所以並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)
該函式提供了真正意義上的單調遞增時間（見三）

glibc 中clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC)的原理

檢視glibc的程式碼可以看到這個數值是由核心計算的。

__vdso_clock_gettime-------->do_monotonic
這個函式的實現如下：

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notrace static noinline int do_monotonic(struct timespec *ts)
{
unsigned long seq, ns, secs;
do {
seq = read_seqbegin(&gtod->lock);
secs = gtod->wall_time_sec;
ns = gtod->wall_time_nsec + vgetns();
secs += gtod->wall_to_monotonic.tv_sec;
ns += gtod->wall_to_monotonic.tv_nsec;
} while (unlikely(read_seqretry(&gtod->lock, seq)));

    /* wall_time_nsec, vgetns(), and wall_to_monotonic.tv_nsec
     * are all guaranteed to be nonnegative.
     */
    while (ns >= NSEC_PER_SEC) {
            ns -= NSEC_PER_SEC;
            ++secs;
    } 
    ts->tv_sec = secs;
    ts->tv_nsec = ns; 

    return 0;

}
這個程式碼讀取牆上時間，然後加上相對於單調時間的便宜，從而得到單調時間，但是這裡並沒有考慮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。

核心clock_gettime系統呼叫

在kernel/posix-timers.c中核心實現了clock_gettime的系統呼叫，包括CLOCK_REALTIME、CLOCK_MONOTONIC、CLOCK_MONOTONIC_RAW、CLOCK_REALTIME_COARSE、CLOCK_MONOTONIC_COARSE、CLOCK_BOOTTIME等型別，這裡我們看一下CLOCK_MONOTONIC_RAW的實現

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struct k_clock clock_monotonic_raw = {
.clock_getres = hrtimer_get_res,
.clock_get = posix_get_monotonic_raw,
};

posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &clock_monotonic_raw);

/*
* Get monotonic-raw time for posix timers
*/
static int posix_get_monotonic_raw(clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
{
getrawmonotonic(tp);
return 0;
}

/**
* getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
* @ts: pointer to the timespec to be set
*
* Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
*/
void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
{
unsigned long seq;
s64 nsecs;

    do {
            seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
            nsecs = timekeeping_get_ns_raw();
            *ts = raw_time;

    } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));

    timespec_add_ns(ts, nsecs);

}
EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);

static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(void)
{
cycle_t cycle_now, cycle_delta;
struct clocksource *clock;

    /* read clocksource: */
    clock = timekeeper.clock;
    cycle_now = clock->read(clock);

    /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
    cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;

    /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
    return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);

}

四、關於wall time和monotonic time
wall time：xtime，取決於用於對xtime計時的clocksource，它的精度甚至可以達到納秒級別，核心大部分時間都是使用xtime來獲得當前時間資訊，xtime記錄的是自1970年當前時刻所經歷的納秒數。
monotonic time: 該時間自系統開機後就一直單調地增加（ntp adjtimex會影響其單調性），它不像xtime可以因使用者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體對時間的統計。
boot time: 與monotonic時間相同，不過會累加上系統休眠的時間(total_sleep_time)，它代表著系統上電後的總時間。
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！