Абсолютное и относительное время

Универсальное координированное время UTS (Universal Time Coordinated). За начало отсчета UTC принимается 00:00:00 01 января 1070 года.

В компьютер текущее значение UTC вводится при инсталляции и загрузке операционной системы. В случае необходимости введенное значение может корректироваться вручную или автоматически от серверов по сетям связи с использованием протокола NTP (Network Time Protocol).

Абсолютное время – время, измеряемое относительно начального отсчета UTC

Относительное время – время, измеряемое относительно некоторого момента, заданной точки временной оси, например, момента запуска программы или формирования сигнала операционной системой.

По теме см. файлы

«РВС_31_short.doc», «Служба времени.pdf»

Источники времени

Соглашения POSIX

•POSIX описывает множество базовых, системных сервисов, необходимых для функционирования прикладных программ и API (Application Programming Interface) для доступа к ним, специфицированного для языка C

•Любые два (а и в) или более событий, происходящие между двумя тиками (Тик n, Тик n+1), считаются одновременными.

Реальное время события а «Компьютерное» время события а

•Временной интервал, истекший в момент между двумя тиками, округляется до большего значения. Заданный временной интервал после его отработки средствами всегда будет не меньше исходного значения.

API

(Функции, документированные в стандарте POSIX)

Временной базис – условия, определенные для работы функции

CLOCK_REALTIME – подразумевается, что часы работают постоянно, аналогично нашим настенным или ручным часам. Значение времени таких часов можно корректировать . Событие, вызванное окончанием временного интервала некоторого таймера, «разбудит» процессор, если он находится в спящем режиме.

CLOCK_MONOTONIC – часы работают постоянно, без остановки даже

в случаях «спящего процессора», показания их корректировать невозможно.

CLOCK_SOFTTIME – часы активны только тогда, когда процессор не находится в спящем режиме. Например, если процессор в спящем режиме,

то таймер, работающий в этом базисе, не «разбудит» его, когда истечет заданный интервал. Когда такие часы активны, то их свойства аналогичны CLOCK_REALTIME.

Текущее время

clock_getres() позволяет получить разрешающую способность системных часов (время между двумя последовательными тиками системных часов).

clock() возвращает количество тиков с момента запуска вызывающей программы.

time() позволяет получить текущее значение системных часов в секундах, истекшее с 1-го января 1970 года.

gettimeofday(), аналогично функции time(), позволяет получить текущее значение системных часов, истекшее с 1-го января 1970 года, но с точностью до микросекунды.

clock_gettime() позволяет получить значение текущего системного времени с точностью до наносекунды.

clock_settime() устанавливает значение системных часов с временным базисом id в значение, указанное в struct timespec.

Операции задержки sleep(), usleep(), nanosleep()

Из-за дискретности системных часов и из-за многозадачности ОС точное выполнение требуемой задержки обеспечить невозможно:

•Вызов функции происходит асинхронно по отношению к последовательности тиков. Поэтому временной отсчет будет начинаться со следующего тика после момента вызова функции, и, следовательно, реальное время задержки будет увеличиваться. Такое увеличение происходит один раз в начале интервала задержки, поэтому, чтобы максимально снизить относительную погрешность, не следует рассчитывать на работу с короткими интервалами, особенно с интервалами, близкими к разрешающей способности системных часов.

•По истечении заданного интервала поток не продолжает работу сразу, а ставится в очередь потоков, готовых к выполнению. И сколько времени пройдет до момента его выхода из очереди зависит от алгоритма диспетчеризации и количества активных потоков в данный момент.

sleep(), usleep(), nanosleep()

В случае возникновения сигнала, прерывающего работу функции, задержка не будет выдержана до конца.

#include <unistd.h>

unsigned int sleep( unsigned int seconds );

seconds – количество секунд, на которое следует задержать выполнение потока.

int usleep( useconds_t useconds );

useconds – количество микросекунд, на которое задерживается выполнение потока. Значение должно быть меньше 1000000.

#include <time.h>

int nanosleep( const struct timespec* rqtp, struct timespec* rmtp );

rqtp – указатель на структуру timespec, в которой задается требуемый интервал;

rmtp – NULL или указатель на структуру timespec, куда функция может записать длительность интервала, недоработанного из-за прерывания.

Тайм-аут. alarm(), signal(), pause()

Тайм-аут - временной интервал, по истечении которого операционная система формирует сигнал. В данном случае таким сигналом является SIGALRM. Три функции, определенные стандартом POSIX 1003.1, с помощью которых обеспечивается выполнение тайм-аута.

#include <unistd.h>

unsigned int alarm( unsigned int seconds );

инициирует посылку сигнала SIGALRM через seconds. При seconds = 0 процесс ожидания сигнала сбрасывается, и функция возвращает число секунд, оставшееся до окончания заданного интервала.

#include <signal.h>

void signal (int sig, void (* func)(int));

sig – номер (наименование) сигнала; в нашем случае (Пример 8) используется сигнал с номером 14 (SIGALRM);

func – имя функции-обработчика, которая будет вызвана при возникновении сигнала sig. Номер сигнала будет передан ей в качестве параметра.

По окончанию работы функции-обработчика поток, ожидающий сигнала, продолжит свое выполнение.

Функция-обработчик оформляется в виде: void func( int sig_no ){

...

}

Функция pause() задерживает выполнение потока до получения сигнала.

#include <unistd.h> int pause( void );