clock_gettime函数耗时引发的时间点测量疑问：误差与定位

关于clock_gettime返回的时间点 #

• clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_RAW)这类内核实现的时间接口，既不会返回函数调用开始的时间，也不会返回函数退出时的时间。它返回的是函数内部完成硬件时钟读取操作瞬间的时间值。
• 你测得的25纳秒平均耗时，大部分是用户态到内核态的切换开销、内核内部的逻辑处理耗时，真正读取硬件时钟的操作耗时微乎其微，这个读取瞬间才是返回时间戳对应的准确时刻。

误差的正确理解 #

• 不要简单认为误差是±12.5纳秒。函数的总耗时不能直接均分作为误差，实际误差主要来自硬件时钟本身的精度（比如TSC的漂移）、内核调度的偶然延迟，而非函数执行时间的分摊。
• 如果用该函数测量代码段执行时间（前后各调用一次取差值），两次调用的固定开销会被抵消大部分，真正影响结果的是两次时钟读取时刻的精度误差，而非函数本身的耗时。

对这类时间函数的整体认知 #

• 把clock_gettime的返回值看作触发硬件时钟读取操作时的时间，而非调用的起止时间。函数的整体耗时是“发起调用到返回用户态”的总时长，但核心的时间戳对应读取硬件的那个瞬间。
• 若追求更高精度，可以多次采样取平均值，或直接使用rdtsc这类硬件指令（但需注意处理TSC的稳定性问题），不过clock_gettime已经是用户态下可靠性很高的高精度时间接口。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ABu