如何管理kvm虚拟机的时钟源

概述

有很多时钟源可用于硬件虚拟机 (HVM) 实例，例如 Xen、时间戳计数器 (TSC)、高精度事件时间 (HPET) 或高级配置和电源接口规范 (ACPI)。对于windows虚拟机，最佳实践是使用 tsc 时钟源。

1.列出宿主机时钟源，查看available_clocksource：

cat /sys/devices/system/clocksource/clocksource0/available_clocksource
tsc hpet acpi_pm

2.将当前时钟源设置为不同的值

作为超级用户运行 bash 以覆盖 current_clocksource：

sudo bash -c 'echo tsc > /sys/devices/system/clocksource/clocksource0/current_clocksource'

运行 dmesg 命令查看内核消息：

dmesg | less

如果覆盖成功，将显示此消息：
clocksource: Switched to clocksource tsc

注意：重启系统会导致 Linux 内核重置时钟源。

3.在系统启动加载程序期间设置时钟源

在内核命令行参数中设置 clocksource。
例如: 如果使用 grub2 并且您想要将时钟源设置为“tsc”，请编辑 /etc/default/grub 文件，并为 GRUB_CMDLINE_LINUX 选项添加 clocksource=tsc tsc=reliable：

GRUB_CMDLINE_LINUX="console=tty0 crashkernel=auto console=ttyS0,115200 clocksource=tsc tsc=reliable"

生成 grub.cfg 文件：

grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

4.rating：时钟源的精度

同一个设备下，可以有多个时钟源，每个时钟源的精度由驱动它的时钟频率决定，比如一个由10MHz时钟驱动的时钟源，他的精度就是100nS。clocksource结构中有一个rating字段，代表着该时钟源的精度范围，它的取值范围如下：

1--99： 不适合于用作实际的时钟源，只用于启动过程或用于测试；
100--199：基本可用，可用作真实的时钟源，但不推荐；
200--299：精度较好，可用作真实的时钟源；
300--399：很好，精确的时钟源；
400--499：理想的时钟源，如有可能就必须选择它作为时钟源；

linux-4.0.4/arch/x86/kernel/kvmclock.c，kvm-clock的rating是400；
linux-4.0.4/arch/x86/kernel/tsc.c中，tsc的rating是300；
linux-4.0.4/arch/x86/kernel/hpet.c中，hpet的rating是250；
linux-4.0.4/drivers/clocksource/acpi_pm.c中，acpi_pm的rating是200；
linux-4.0.4/drivers/clocksource/i8253.c中，pit的rating是110。

综上，Linux大致实现了clocksource的管理框架，各个timer实现自己的drvier，并注册到clocksource中。根据rating来看timer的性能：kvmclock>tsc>hpet>acpi_pm>pit。

参考:
How to change the clock source in the system
为什么guest虚拟机需要精确的时钟
clocksource的管理和虚拟化
Linux时间子系统之一：clock source（时钟源）