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NOM
clock_getres, clock_gettime, clock_settime - Fonctions d'horloge et de temps
SYNOPSIS
#include <time.h>
int clock_getres(clockid_t clockid, struct timespec *res);
int clock_gettime(clockid_t clockid, struct timespec *tp);
int clock_settime(clockid_t clockid, const struct timespec *tp);
Lier avec -lrt (seulement pour les versions de la glibc antérieures à 2.17).
Exigences de macros de test de fonctionnalités pour la glibc (consulter feature_test_macros(7)) :
clock_getres(), clock_gettime(), clock_settime() :
_POSIX_C_SOURCE >= 199309L
DESCRIPTION
La fonction clock_getres() cherche la résolution (précision) de l'horloge clockid spécifiée et si res est
non NULL, elle l'enregistre dans la structure timespec pointée par res. La résolution des horloges dépend
de l'implémentation et ne peut pas être configurée par un processus particulier. Si la valeur du temps
pointé par l'argument tp de clock_settime() n'est pas un multiple de res, cette valeur est tronquée à un
multiple de res.
Les fonctions clock_gettime() et clock_settime() récupèrent et configurent le temps de l'horloge clockid
spécifiée.
Les arguments res et tp sont des structures timespec définies dans <time.h> :
struct timespec {
time_t tv_sec; /* secondes */
long tv_nsec; /* nanosecondes */
};
L'argument clockid est l'identifiant d'une horloge particulière sur laquelle agir. Une horloge peut être
globale au système, et par conséquent visible de tous les processus, ou propre à un processus, si elle
mesure le temps uniquement pour celui-ci.
Toutes les implémentations prennent en charge l'horloge temps réel globale, laquelle est identifiée par
CLOCK_REALTIME. Son temps représente le nombre de secondes et nanosecondes écoulées depuis l'époque UNIX
(1er janvier 1970 à 00:00:00 UTC). Lorsque son temps est modifié, les horloges mesurant un intervalle de
temps ne sont pas affectées alors que celles indiquant une date (heure) absolue le sont.
Plusieurs horloges peuvent être implémentées. L'interprétation des valeurs de temps correspondantes et
l'effet sur les temporisateurs ne sont pas spécifiés.
Les versions suffisamment récentes de la glibc et du noyau Linux gèrent les horloges suivantes :
CLOCK_REALTIME
Horloge système réglable qui mesure le temps réel (c'est-à-dire comme une pendule). Modifier cette
horloge nécessite des privilèges adéquats. Cette horloge est concernée par les sauts discontinus
de l'heure système (par exemple si l'administrateur modifie l'heure lui-même), et par les
ajustements incrémentaux effectués par adjtime(3) et NTP.
CLOCK_REALTIME_ALARM (depuis Linux 3.0 ; spécifique à Linux)
Comme CLOCK_REALTIME, mais non réglable. Voir timer_create(2) pour plus de détails.
CLOCK_REALTIME_COARSE (depuis Linux 2.6.32 ; spécifique à Linux)
Horloge plus rapide mais moins précise que CLOCK_REALTIME. Cette horloge n'est pas réglable. À
utiliser pour obtenir rapidement des données d'horodatage avec une résolution grossière. Elle
exige une prise en charge spécifique à chaque architecture et probablement d'être prise en charge
par une architecture dans vdso(7).
CLOCK_TAI (depuis Linux 3.10 ; spécifique à Linux)
Horloge système non réglable dérivée d’une pendule mais ignorant le franchissement de secondes.
Cette horloge ne connaît ni discontinuités ni sauts en arrière suite à des insertions NTP de
franchissement de secondes, contrairement à CLOCK_REALTIME.
L'acronyme TAI renvoie à « International Atomic Time » (temps international atomique).
CLOCK_MONOTONIC
Horloge système non réglable qui représente le temps monotone depuis — selon POSIX — « some
unspecified point in the past » (un point indéfini du passé). Sur Linux, ce point correspond au
nombre de secondes passées depuis le dernier démarrage du système.
L'horloge CLOCK_MONOTONIC n'est pas concernée par les sauts discontinus de l'heure système (par
exemple si l'administrateur modifie l'heure lui-même), mais est affectée par les ajustements
incrémentaux effectués par adjtime(3) et NTP. Cette horloge ne compte pas le temps durant lequel
le système est en veille. Toutes les variantes de CLOCK_MONOTONIC garantissent que le temps
renvoyé par des appels consécutifs ne créeront pas de retour en arrière, tandis que les appels
successifs — selon l'architecture — renvoient des valeurs temporelles identiques (sans
augmentation).
CLOCK_MONOTONIC_COARSE (depuis Linux 2.6.32 ; spécifique à Linux)
Horloge plus rapide mais moins précise que CLOCK_MONOTONIC. À utiliser pour obtenir rapidement des
données d'horodatage avec une résolution grossière. Elle exige une prise en charge spécifique à
chaque architecture et probablement d'être prise en charge par une architecture dans vdso(7).
CLOCK_MONOTONIC_RAW (depuis Linux 2.6.28 ; spécifique à Linux)
Similaire à CLOCK_MONOTONIC, mais fournit un accès direct à un temps matériel qui n'est pas sujet
ni aux ajustements NTP ni aux ajustements incrémentaux effectués par adjtime(3). Cette horloge ne
compte pas le temps durant lequel le système est en veille.
CLOCK_BOOTTIME (depuis Linux 2.6.39 ; spécifique à Linux)
Horloge système non réglable identique à CLOCK_MONOTONIC, mais qui prend également en compte le
temps écoulé pendant la veille du système. Cela offre aux applications une horloge monotone tenant
compte des veilles, sans avoir à s'occuper des problèmes de discontinuités de CLOCK_REALTIME si
l'horloge est mise à jour avec settimeofday(2) ou équivalent.
CLOCK_BOOTTIME_ALARM (depuis Linux 3.0 ; spécifique à Linux)
Comme CLOCK_BOOTTIME. Voir timer_create(2) pour plus de détails.
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID (depuis Linux 2.6.12)
Il s'agit d'une horloge qui mesure le temps de processeur consommé par ce processus (à savoir le
temps de processeur consommé par tous les threads du processus). Sur Linux, cette horloge n'est
pas réglable.
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID (depuis Linux 2.6.12)
Il s'agit d'une horloge qui mesure le temps de processeur consommé par ce thread. Sur Linux, cette
horloge n'est pas réglable.
Linux implémente aussi des instances d'horloge dynamique comme décrit ci-dessous.
Horloges dynamiques
Outre les ID d'horloge à la manière System-V codés en dur décrits ci-dessus, Linux prend également en
charge des opérations d'horloge POSIX sur certains fichiers de périphériques. De tels périphériques
s'appellent des « horloges dynamiques » et ils sont gérés depuis Linux 2.6.39.
Avec les macros adéquates, les descripteurs de fichier ouvert peuvent être convertis en ID d'horloge et
passés à clock_gettime(), clock_settime() et clock_adjtime(2). L'exemple suivant montre la manière de
convertir un descripteur de fichier en ID d'horloge dynamique.
#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);
VALEUR RENVOYÉE
clock_gettime(), clock_settime() et clock_getres() renvoient 0 si elles réussissent ou -1 si elles
échouent, auquel cas errno est positionné en fonction.
ERREURS
EACCES clock_settime() n'a pas les droits d'écriture sur l'horloge POSIX dynamique spécifiée.
EFAULT tp pointe en dehors de l'espace d'adressage accessible.
EINVAL Le clockid indiqué n'est pas valable pour une ou plusieurs raisons. Soit la valeur positive codée
en dur à la manière de System-V est en dehors de l'intervalle, soit l'ID de l'horloge dynamique ne
renvoie pas à une instance valable d'horloge.
EINVAL (clock_settime()) : tp.tv_sec est négatif ou tp.tv_nsec dépasse la plage [0..999 999 999].
EINVAL La clockid indiquée dans un appel à clock_settime() n'est pas une horloge réglable.
EINVAL (depuis Linux 4.3)
Un appel à clock_settime() avec un clockid de CLOCK_REALTIME a essayé de positionner l'heure sur
une valeur inférieure à celle actuelle de l'horloge CLOCK_MONOTONIC.
ENODEV Le périphérique connectable à chaud (comme USB par exemple) représenté par un clk_id dynamique a
disparu après que son fichier de périphérique a été ouvert.
ENOTSUP
L'opération n'est pas prise en charge par l'horloge POSIX dynamique indiquée.
EPERM clock_settime() n'a pas l'autorisation de configurer l'horloge spécifiée.
VERSIONS
Ces appels système sont apparus dans Linux 2.6.
ATTRIBUTS
Pour une explication des termes utilisés dans cette section, consulter attributes(7).
┌──────────────────────────────────┬──────────────────────┬─────────┐
│ Interface │ Attribut │ Valeur │
├──────────────────────────────────┼──────────────────────┼─────────┤
│ clock_getres(), clock_gettime(), │ Sécurité des threads │ MT-Safe │
│ clock_settime() │ │ │
└──────────────────────────────────┴──────────────────────┴─────────┘
CONFORMITÉ
POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, SUSv2.
Sur les systèmes conformes à la spécification POSIX sur lesquels ces fonctions sont disponibles, la
constante symbolique _POSIX_TIMERS est définie dans <unistd.h> comme étant une valeur supérieure à 0. Les
constantes symboliques _POSIX_MONOTONIC_CLOCK, _POSIX_CPUTIME, _POSIX_THREAD_CPUTIME indiquent que
CLOCK_MONOTONIC, CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID sont disponibles. (Consultez aussi
sysconf(3).)
NOTES
POSIX.1 spécifie ce qui suit :
Configurer la valeur de l'horloge CLOCK_REALTIME avec clock_settime(2) ne doit avoir d'effet ni
sur les threads bloqués attendant un service de temps relatif basé sur cette horloge, y compris la
fonction nanosleep() ; ni sur l'expiration des compteurs relatifs basés sur cette horloge. En
conséquence, ces services de temps doivent expirer lorsque la durée relative demandée est
atteinte, indépendamment de l'ancienne ou la nouvelle valeur de l'horloge.
Selon POSIX.1-2001, un processus avec des « privilèges adéquats » peut changer les horloges
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID et CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID avec clock_settime(). Sous Linux, ces horloges ne
peuvent pas être modifiées (c'est-à-dire qu'aucun processus n'a de « privilèges adéquats »).
différences entre bibliothèque C et noyau
Sur certaines architectures; une implémentation de clock_gettime() est fournie dans le vdso(7).
Note historique pour les systèmes multiprocesseurs (SMP)
Avant la prise en charge par le noyau Linux de CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID et CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, la
glibc a mis en œuvre ces horloges sur bien des plate-formes en utilisant les registres temporisateurs des
CPU (TSC sur i386, AR.ITC sur Itanium). Les registres peuvent être différents entre les CPU avec pour
conséquence des résultats bidons pour ces horloges si un processus a été transféré sur un autre CPU.
Si les CPU d'un système multiprocesseur ont différentes sources d'horloges, il n'y a aucun moyen de
maintenir une corrélation entre les registres temporisateurs puisque chaque CPU tournera à une fréquence
légèrement différente. Si c'est le cas, clock_getcpuclockid(0) renverra ENOENT pour signifier cette
condition. Les deux horloges seront donc utiles si on peut être certain que le processus reste sur un CPU
en particulier.
Les processeurs d'un système multiprocesseur ne démarrent pas exactement au même moment, ainsi les
registres temporisateurs sont lancés avec un décalage. Certaines architectures incluent un code pour
tenter de limiter ce décalage au démarrage. Toutefois, ce code ne garantit pas l'accord précis des
décalages. La glibc ne contient rien pour gérer ces décalages (à la différence du noyau Linux).
Typiquement, ces décalages sont petits et ainsi, leurs effets peuvent être négligeables dans la plupart
des cas.
Depuis la glibc 2.4, les fonctions qui encapsulent les appels système décrits dans cette page permettent
d'éviter les problèmes mentionnés ci-dessus en utilisant les horloges CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID et
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID du noyau, lorsque celles-ci sont disponibles (c'est-à-dire les versions de
Linux 2.6.12 et ultérieures).
EXEMPLES
Le programme ci-dessous montre l'utilisation de clock_gettime() et de clock_getres() avec différentes
horloges. Il s'agit d'un exemple de ce qu'on pourrait voir en lançant le programme :
$ ./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
Source du programme
/* clock_times.c
Sous licence GNU General Public v2 ou postérieure.
*/
#define _XOPEN_SOURCE 600
#include <time.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <unistd.h>
#define SECS_IN_DAY (24 * 60 * 60)
static void
displayClock(clockid_t clock, const char *name, bool showRes)
{
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);
long 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);
}
VOIR AUSSI
date(1), gettimeofday(2), settimeofday(2), time(2), adjtime(3), clock_getcpuclockid(3), ctime(3),
ftime(3), pthread_getcpuclockid(3), sysconf(3), time(7), time_namespaces(7), vdso(7), hwclock(8)
COLOPHON
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l'adresse https://www.kernel.org/doc/man-pages/.
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21 décembre 2020 CLOCK_GETRES(2)