16 | 时间初始化time_init：操作系统怎么获取当前时间？

闪客

你好，我是闪客。
上一讲咱们说到，通过初始化控制台的 tty_init 操作，内核代码已经可以很方便地在控制台输出字符啦！
用户也可以通过敲击键盘，或调用诸如 printf 这样的库函数，在屏幕上输出信息，或使用换行和滚屏等功能。这些都得益于 tty_init 这个初始化方法和它对外封装的小功能函数在底层的支撑。
时间初始化 time_init我们继续看下一个初始化的倒霉鬼，time_init。
// init/main.c
void main(void) {
    ...
    time_init();
    ...
}
曾经我很好奇，操作系统是怎么获取到当前时间的呢？
当然，现在都联网了，它可以从网络上实时同步时间。但没有网络时，为什么操作系统启动之后可以显示出当前的时间呢？难道操作系统在电脑关机后，依然不停地在某处运行着，勤勤恳恳地数着秒表么？
当然不是，我们今天就打开这个 time_init 函数一探究竟。
打开这个函数后我又是很开心，因为它很短，且没有更深入的方法调用。
// init/main.c
#define CMOS_READ(addr) ({ \
    outb_p(0x80|addr,0x70); \
    inb_p(0x71); \
})
#define BCD_TO_BIN(val) ((val)=((val)&15) + ((val)>>4)*10)
static void time_init(void) {
    struct tm time;
    do {
        time.tm_sec = CMOS_READ(0);
        time.tm_min = CMOS_READ(2);
        time.tm_hour = CMOS_READ(4);
        time.tm_mday = CMOS_READ(7);
        time.tm_mon = CMOS_READ(8);
        time.tm_year = CMOS_READ(9);
    } while (time.tm_sec != CMOS_READ(0));
    BCD_TO_BIN(time.tm_sec);
    BCD_TO_BIN(time.tm_min);
    BCD_TO_BIN(time.tm_hour);
    BCD_TO_BIN(time.tm_mday);
    BCD_TO_BIN(time.tm_mon);
    BCD_TO_BIN(time.tm_year);
    time.tm_mon--;
    startup_time = kernel_mktime(&time);
}

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本文介绍了操作系统中时间初始化time_init的过程，通过与CMOS端口进行读写交互，获取年月日时分秒等数据，并计算出开机时间startup_time变量。文章通过解释CMOS_READ和BCD_TO_BIN的实现方式，展示了操作系统与外设交互的基本玩法。作者强调了操作系统设计的繁琐性，需要读取硬件手册获取信息并进行设置。总结来看，本文突出了操作系统中与外设交互的重要性，展示了操作系统设计的基础知识。

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