B Компьютерные часы

Приложение B Компьютерные часы

Так как в большинстве примеров в этом тексте рассчитываются какие-либо временные интервалы, нам необходимо более подробно описать способы поддержки времени в современных Unix системах. Все сказанное ниже имеет отношение к системам, на которых использовались примеры в этой книге. Более подробно о поддержке времени можно прочитать в разделах 3.4 и 3.5 публикации [Leffler et al. 1989].

С определенной частотой генерируются аппаратные прерывания от часов. В случае Sun SPARCs и Intel 80386s эти прерывания возникают каждые 10 миллисекунд.

Необходимо отметить, что в большинстве компьютеров используется нескомпенсированный кварцевый генератор для генерации прерываний. Как можно заметить из таблицы 7 RFC 1305 [Mills 1992], не стоит беспокоиться о том, на сколько отстает в день этот генератор. Очень немногие компьютеры могут поддерживать точное время (другими словами, прерывания не возникают точно каждые 10 миллисекунд). Приближение 0,01% дает ошибку примерно в 8,64 секунды в день. Чтобы поддерживать более точное время, (1) нужно использовать лучший генератор (кварц), (2) можно использовать внешний источник времени с повышенной точностью (например, источник времени, предоставляемый Global Positioning Satellites) или (3) получить доступ по Internet к системам с более точными часами. Последнее решается с помощью протокола Network Time Protocol, как описано в RFC 1305, но это выходит за рамки обсуждения нашей книги.

Еще один хорошо известный источник ошибок во времени в Unix системах заключается в том, что прерывания, которые появляются каждые 10 миллисекунд, всего лишь заставляют ядро увеличивать переменную, которая отслеживает время. Если ядро потеряло прерывание (например, оно было слишком занято в период между двумя соседними 10-миллисекундными прерываниями), часы отстанут на 10 миллисекунд. Подобная потеря прерываний часто приводит к отставанию часов в Unix системах.

Даже если прерывания часов происходят примерно каждые 10 миллисекунд, более новые системы, такие как SPARCs, предоставляют более высокую точность часов. При работе с NIT драйвером (описанным в приложении А), tcpdump имеет доступ к этому таймеру с повышенным разрешением. В SPARC этот таймер предоставляет микросекундное разрешение. Пользовательские процессы могут получить доступ к этому таймеру с повышенным разрешением через функцию gettimeofday(2).

Автор провел следующий эксперимент. Была запущена программа, которая вызывает функцию gettimeofday циклически 10000 раз, при этом каждый раз возвращенное значение сохранялось в массиве. В конце цикла были напечатаны 9999 отрезков времени. Для SPARC ELC величины отрезков времени показаны на рисунке В.1.

Микросекунды

Содержание раздела