Linux uptime

uptime 指的是 time since boot (開機多久、開機計時)，但指令 uptime 除了顯示開機多久外，還有目前時間、和平均負載等。

在 busybox，目前時間是透過 time() 取得，透過 localtime() 轉成顯示格式。開機多久和平均負載是透過 sysinfo() 取得。sysinfo() 是 Linux 特有的系統呼叫 (大部分使用編號 116)，busybox 的 free、ps (ENABLE_FEATURE_PS_TIME 時) 和 init (ENABLE_SWAPONOFF 時) 也有用到。

在 Linux kernel，系統呼叫 sysinfo() 是 sys_sysinfo()，主要工作是由 do_sysinfo() 完成。

開機多久在 Linux kernel 稱為 monotonic clock，意思是這個時間是嚴格線性增加的，也就是說只能隨著時間穩定增加不能調整。實際上開機多久是紀錄開機時 wall clock (變數 xtime) 轉為負值 (變數 wall_to_monotonic)，所以 xtime 加上 wall_to_monotonic 就是開機多久。(為什麼不用 jiffies 轉換就好？)

理想上，開機時 wall_to_monotonic 初始化為 xtime 的負值之後就不用再動，但 xtime 除了「隨著時間穩定增加」外，可能會調整而有突然的跳躍。這調整不屬於計時的一部分，需要同時補償調整 wall_to_monotonic，包括 do_settimeofday() 改設時間、second_overflow() 閏秒調整、和 timekeeping_resume() (suspend 期間不算 uptime？)。

系統呼叫 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC) 也可以取得開機多久，包含較精確的 nsec，沒有平均負載部份。/proc/stats 的 btime 是開機時間點，也就是將 wall_to_monotonic 轉回正值。

kernel 應用：ktime_get_ts()、hrtimer_get_softirq_time()、retrigger_next_event() 會使用開機時間。

參考

1. busybox、uClibc、和 Linux kernel 的原始碼
2. https://stackoverflow.com/questions/3523442/difference-between-clock-realtime-and-clock-monotonic
   

• https://lirobo.blogspot.com/2014/12/linux-time.html
• 指令 top 或 busybox-top
• jiffies
• sysinfo: how to extract systems' information：/proc/stat、/proc/meminfo