Scroll to navigation

clock_getres(2) System Calls Manual clock_getres(2)

ИМЯ

clock_getres, clock_gettime, clock_settime - функции часов и времени

БИБЛИОТЕКА

Стандартная библиотека C (libc, -lc), начиная с glibc 2.17

До glibc 2.17, библиотека реального времени (librt, -lrt)

СИНОПСИС

#include <time.h>
int clock_getres(clockid_t clockid, struct timespec *_Nullable res);
int clock_gettime(clockid_t clockid, struct timespec *tp);
int clock_settime(clockid_t clockid, const struct timespec *tp);

Требования макроса тестирования свойств для glibc (см. feature_test_macros(7)):

clock_getres(), clock_gettime(), clock_settime():



    _POSIX_C_SOURCE >= 199309L

ОПИСАНИЕ

Функция clock_getres() определяет разрешающую способность (точность) заданных в clockid часов, и, если res не равно NULL, сохраняет её в struct timespec, указанную в res. Точность часов зависит от реализации и не может быть настроена определённым процессом. Если значение времени, указанное в аргументе tp функции clock_settime(), не кратно res, то оно усекается до кратного res.

Функции clock_gettime() и clock_settime() получают и устанавливают время указанных часов clockid.

Аргументы res и tp являются структурами timespec(3).

Аргумент clockid представляет идентификатор определённых часов, над которыми производится действие. Часы могут использоваться системой в целом и поэтому видимы всем процессам или конкретного процессу, если они отсчитывают время только в пределах одного процесса.

Все реализации поддерживают системные часы реального времени, которые имеют идентификатор CLOCK_REALTIME. Их время представляется в секундах и наносекундах с начала Эпохи. Когда их время изменяется, на таймеры с относительными интервалами это никак не влияет, но таймеры с абсолютной точкой во времени учитывают это.

Может быть реализовано много часов. Представление соответствующих значений времени и влияние на таймеры не определено.

В последних версиях glibc и ядра Linux поддерживаются следующие часы:

A settable system-wide clock that measures real (i.e., wall-clock) time. Setting this clock requires appropriate privileges. This clock is affected by discontinuous jumps in the system time (e.g., if the system administrator manually changes the clock), and by frequency adjustments performed by NTP and similar applications via adjtime(3), adjtimex(2), clock_adjtime(2), and ntp_adjtime(3). This clock normally counts the number of seconds since 1970-01-01 00:00:00 Coordinated Universal Time (UTC) except that it ignores leap seconds; near a leap second it is typically adjusted by NTP to stay roughly in sync with UTC.
Как CLOCK_REALTIME, но не настраиваемый. См. timer_create(2) для дополнительных подробностей.
A faster but less precise version of CLOCK_REALTIME. This clock is not settable. Use when you need very fast, but not fine-grained timestamps. Requires per-architecture support, and probably also architecture support for this flag in the vdso(7).
A nonsettable system-wide clock derived from wall-clock time but counting leap seconds. This clock does not experience discontinuities or frequency adjustments caused by inserting leap seconds as CLOCK_REALTIME does.
Аббревиатура TAI означает Международное атомное время.
A nonsettable system-wide clock that represents monotonic time since—as described by POSIX—"some unspecified point in the past". On Linux, that point corresponds to the number of seconds that the system has been running since it was booted.
The CLOCK_MONOTONIC clock is not affected by discontinuous jumps in the system time (e.g., if the system administrator manually changes the clock), but is affected by frequency adjustments. This clock does not count time that the system is suspended. All CLOCK_MONOTONIC variants guarantee that the time returned by consecutive calls will not go backwards, but successive calls may—depending on the architecture—return identical (not-increased) time values.
Более быстрая, но менее точная версия CLOCK_MONOTONIC. Используйте, если нужны не очень точные метки времени, но очень быстро. Требуется поддержка в архитектуре и, вероятно, поддержка архитектурой этого флага в vdso(7).
Similar to CLOCK_MONOTONIC, but provides access to a raw hardware-based time that is not subject to frequency adjustments. This clock does not count time that the system is suspended.
A nonsettable system-wide clock that is identical to CLOCK_MONOTONIC, except that it also includes any time that the system is suspended. This allows applications to get a suspend-aware monotonic clock without having to deal with the complications of CLOCK_REALTIME, which may have discontinuities if the time is changed using settimeofday(2) or similar.
Как CLOCK_BOOTTIME. Подробности см. в timer_create(2).
This is a clock that measures CPU time consumed by this process (i.e., CPU time consumed by all threads in the process). On Linux, this clock is not settable.
Это часы, которые измеряют процессорное время, потребляемое этим потоком. В Linux эти часы не могут быть установлены.

Linux также реализует динамические экземпляры часов, как описано ниже.

Динамические часы

In addition to the hard-coded System-V style clock IDs described above, Linux also supports POSIX clock operations on certain character devices. Such devices are called "dynamic" clocks, and are supported since Linux 2.6.39.

Using the appropriate macros, open file descriptors may be converted into clock IDs and passed to clock_gettime(), clock_settime(), and clock_adjtime(2). The following example shows how to convert a file descriptor into a dynamic clock ID.


#define CLOCKFD 3
#define FD_TO_CLOCKID(fd)   ((~(clockid_t) (fd) << 3) | CLOCKFD)
#define CLOCKID_TO_FD(clk)  ((unsigned int) ~((clk) >> 3))
struct timespec ts;
clockid_t clkid;
int fd;
fd = open("/dev/ptp0", O_RDWR);
clkid = FD_TO_CLOCKID(fd);
clock_gettime(clkid, &ts);

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ

clock_gettime(), clock_settime(), and clock_getres() return 0 for success. On error, -1 is returned and errno is set to indicate the error.

ОШИБКИ

clock_settime() не имеет разрешения на запись для указанного динамического устройства POSIX часов.
tp указывает за пределы доступного адресного пространства.
The clockid specified is invalid for one of two reasons. Either the System-V style hard coded positive value is out of range, or the dynamic clock ID does not refer to a valid instance of a clock object.
(clock_settime()): tp.tv_sec is negative or tp.tv_nsec is outside the range [0, 999,999,999].
clockid, указанный в вызове clock_settime(), не является устанавливаемым часом.
Вызов clock_settime() со значением clockid равным CLOCK_REALTIME для установки времени в значение меньше текущего значения часов CLOCK_MONOTONIC.
The hot-pluggable device (like USB for example) represented by a dynamic clk_id has disappeared after its character device was opened.
Операция не поддерживается указанным динамическим устройством синхронизации POSIX.
The timestamp would not fit in time_t range. This can happen if an executable with 32-bit time_t is run on a 64-bit kernel when the time is 2038-01-19 03:14:08 UTC or later. However, when the system time is out of time_t range in other situations, the behavior is undefined.
Для установки указанных часов с помощью clock_settime() недостаточно прав.

АТРИБУТЫ

Описание терминов данного раздела смотрите в attributes(7).

Интерфейс Атрибут Значение
clock_getres(), clock_gettime(), clock_settime() Безвредность в нитях MT-Safe

ВЕРСИИ

В POSIX.1 определено следующее:

Установка значения часов CLOCK_REALTIME с помощью clock_settime() не оказывает влияния на нити, которые находятся в состоянии простоя из-за служб, работа которых основана на этих часах, включая функцию nanosleep(); также, это не оказывает влияние на относительные таймеры, основывающиеся на этих часах. В результате, интервал данных служб истечёт, когда истечёт запрошенный относительный интервал, независимо от нового или старого значения часов.

Согласно POSIX.1-2001, процесс с «соответствующими правами» может настроить часы CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID и CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID с помощью clock_settime(). В Linux эти часы не допускают настройку (т. е., процесс не может иметь «соответствующие права»).

Отличия между библиотекой C и ядром

На некоторых архитектурах реализация clock_gettime() находится в vdso(7).

СТАНДАРТЫ

POSIX.1-2008.

ИСТОРИЯ

POSIX.1-2001, SUSv2. Linux 2.6.

On POSIX systems on which these functions are available, the symbol _POSIX_TIMERS is defined in <unistd.h> to a value greater than 0. POSIX.1-2008 makes these functions mandatory.

The symbols _POSIX_MONOTONIC_CLOCK, _POSIX_CPUTIME, _POSIX_THREAD_CPUTIME indicate that CLOCK_MONOTONIC, CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID are available. (See also sysconf(3).)

Историческая справка по системам SMP

До того, как в Linux была добавлена поддержка CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID и CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, реализация этих часов в glibc на многих платформах использовала регистры таймеры ЦП (TSC на i386, AR.ITC на Itanium). Эти регистры могут отличаться у разных ЦП и, как следствие, эти часы могут возвращать поддельные результаты, если выполнение процесса переходит на другой ЦП.

Если процессоры в многопроцессорных системах используют разные источники времени, то нет способа поддерживать сверку между регистрами таймера, так как каждый ЦП будет работать со слегка отличающейся частотой. В этом случае clock_getcpuclockid(0) вернёт ENOENT, чтобы указать на это состояние. Двое часов в этом случае будут полезны, только если можно убедиться, что процесс остался на определённом ЦП.

The processors in an SMP system do not start all at exactly the same time and therefore the timer registers are typically running at an offset. Some architectures include code that attempts to limit these offsets on bootup. However, the code cannot guarantee to accurately tune the offsets. glibc contains no provisions to deal with these offsets (unlike the Linux Kernel). Typically these offsets are small and therefore the effects may be negligible in most cases.

Начиная с glibc 2.4, обёрточные функции системных вызовов, описанных на этой странице, не имеют таких проблем, так как используют ядерную реализацию CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID и CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID (в системах, которые её предоставляют, то есть Linux 2.6.12 и новее).

ПРИМЕРЫ

The program below demonstrates the use of clock_gettime() and clock_getres() with various clocks. This is an example of what we might see when running the program:


$ ./clock_times x
CLOCK_REALTIME : 1585985459.446 (18356 days +  7h 30m 59s)


     resolution:          0.000000001
CLOCK_TAI      : 1585985496.447 (18356 days +  7h 31m 36s)


     resolution:          0.000000001
CLOCK_MONOTONIC:      52395.722 (14h 33m 15s)


     resolution:          0.000000001
CLOCK_BOOTTIME :      72691.019 (20h 11m 31s)


     resolution:          0.000000001

Исходный код программы

/* clock_times.c


   Licensed under GNU General Public License v2 or later.
*/
#define _XOPEN_SOURCE 600
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define SECS_IN_DAY (24 * 60 * 60)
static void
displayClock(clockid_t clock, const char *name, bool showRes)
{


    long             days;


    struct timespec  ts;


    if (clock_gettime(clock, &ts) == -1) {


        perror("clock_gettime");


        exit(EXIT_FAILURE);


    }


    printf("%-15s: %10jd.%03ld (", name,


           (intmax_t) ts.tv_sec, ts.tv_nsec / 1000000);


    days = ts.tv_sec / SECS_IN_DAY;


    if (days > 0)


        printf("%ld days + ", days);


    printf("%2dh %2dm %2ds",


           (int) (ts.tv_sec % SECS_IN_DAY) / 3600,


           (int) (ts.tv_sec % 3600) / 60,


           (int) ts.tv_sec % 60);


    printf(")\n");


    if (clock_getres(clock, &ts) == -1) {


        perror("clock_getres");


        exit(EXIT_FAILURE);


    }


    if (showRes)


        printf("     resolution: %10jd.%09ld\n",


               (intmax_t) ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
}
int
main(int argc, char *argv[])
{


    bool showRes = argc > 1;


    displayClock(CLOCK_REALTIME, "CLOCK_REALTIME", showRes);
#ifdef CLOCK_TAI


    displayClock(CLOCK_TAI, "CLOCK_TAI", showRes);
#endif


    displayClock(CLOCK_MONOTONIC, "CLOCK_MONOTONIC", showRes);
#ifdef CLOCK_BOOTTIME


    displayClock(CLOCK_BOOTTIME, "CLOCK_BOOTTIME", showRes);
#endif


    exit(EXIT_SUCCESS);
}

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

date(1), gettimeofday(2), settimeofday(2), time(2), adjtime(3), clock_getcpuclockid(3), ctime(3), ftime(3), pthread_getcpuclockid(3), sysconf(3), timespec(3), time(7), time_namespaces(7), vdso(7), hwclock(8)

ПЕРЕВОД

Русский перевод этой страницы руководства разработал(и) Azamat Hackimov <azamat.hackimov@gmail.com>, Dmitriy S. Seregin <dseregin@59.ru>, Dmitry Bolkhovskikh <d20052005@yandex.ru>, Katrin Kutepova <blackkatelv@gmail.com>, Yuri Kozlov <yuray@komyakino.ru> и Иван Павлов <pavia00@gmail.com>

Этот перевод является свободной программной документацией; он распространяется на условиях общедоступной лицензии GNU (GNU General Public License - GPL, https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html версии 3 или более поздней) в отношении авторского права, но БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ.

Если вы обнаружите какие-либо ошибки в переводе этой страницы руководства, пожалуйста, сообщите об этом разработчику(ам) по его(их) адресу(ам) электронной почты или по адресу списка рассылки русских переводчиков.

15 июня 2024 г. Справочные страницы Linux 6.9.1