Software de Reloj

Todo lo que hace el hardware del reloj es generar interrupciones a intervalos conocidos. Todo lo demás que se relacione con el tiempo debe ser realizado por el software controlador del reloj. Las tareas exactas del controlador del reloj varían de un sistema operativo a otro, pero por lo general incluyen la mayoría de las siguientes tareas:
1. Mantener la hora del día.
2. Evitar que los procesos se ejecuten por más tiempo del que tienen permitido.
3. Contabilizar el uso de la CPU.
4. Manejar la llamada al sistema alarm que realizan los procesos de usuario.
5. Proveer temporizadores guardianes (watchdogs) para ciertas partes del mismo sistema.
6. Realizar perfilamiento, supervisión y recopilación de estadísticas.
La primera función del reloj, mantener la hora del día (también conocida como tiempo real), no es difícil. Sólo requiere incrementar un contador en cada pulso de reloj, como se dijo antes. Lo único por lo que debemos estar al pendiente es el número de bits en el contador de la hora del día. Con una velocidad de reloj de 60 Hz, un contador de 32 bits se desbordará aproximadamente en 2 años. Es evidente que el sistema no puede almacenar el tiempo real como el número de pulsos del reloj desde enero 1, 1970 en 32 bits. Se pueden usar tres métodos para resolver este problema. El primero es utilizar un contador de 64 bits, aunque para ello se vuelve más complejo dar mantenimiento al contador, ya que se tiene que realizar muchas veces por segundo. El segundo es mantener la hora del día en segundos, en vez de pulsos, usando un contador subsidiario para contar pulsos hasta que se haya acumulado un segundo completo. Como 232 segundos equivale a más de 136 años, este método funcionará hasta el siglo XXII. El tercer método es contar en pulsos, pero hacerlo de manera relativa a la hora en que se inició el sistema, en vez de un momento externo fijo. Cuando el reloj de respaldo se lee o el usuario escribe la hora real, el tiempo de inicio del sistema se calcula a partir del valor de la hora del día actual y se almacena en memoria, en cualquier forma conveniente. Más adelante, cuando se solicita la hora del día, se suma al contador la hora almacenada del día para obtener la hora actual. Los tres métodos se muestran en la figura 5-33. La segunda función del reloj es evitar que los procesos se ejecuten en demasiado tiempo. Cada vez que se inicia un proceso, el planificador inicializa un contador para el valor del quantum de ese proceso, en pulsos de reloj. En cada interrupción del reloj, el software controlador del mismo decrementa el contador del quantum en 1. Cuando llega a cero, el software controlador del reloj llama al planificador para establecer otro proceso.