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NOM
time – Survol des fonctions liées au temps et aux temporisateurs
DESCRIPTION
Temps réel et temps processus
Le temps réel est défini comme le temps mesuré à partir d'un point fixe, soit un point standard dans le
passé (voir la définition de l'époque et du temps calendaire ci‐dessous), soit un point (p.ex. le
démarrage) dans la vie d'un processus (temps écoulé).
Le temps processus est défini comme le temps CPU utilisé par un processus. Il est parfois divisé entre
une partie utilisateur et une partie système. Le temps CPU utilisateur est le temps passé à exécuter du
code en mode utilisateur. Le temps CPU système est le temps passé par le noyau en mode système pour le
processus (p.ex. pendant des appels système). La commande time(1) peut être utilisée pour déterminer le
temps CPU utilisé pendant l'exécution du programme. Un programme peut déterminer le temps CPU qu'il a
utilisé avec les fonctions times(2), getrusage(2) et clock(3).
L'horloge matérielle
La plupart des ordinateurs ont une horloge matérielle (alimentée par une pile) que le noyau lit au
démarrage du système pour initialiser l'horloge logicielle. Pour plus de détails, consultez rtc(4) et
hwclock(8).
L'horloge logicielle, HZ, et les Jiffies
La précision de divers appels système qui définissent des délais (par exemple select(2), sigtimedwait(2))
ou qui mesurent le temps processeur (par exemple getrusage(2)) est limitée par la résolution de l'horloge
logicielle, une horloge entretenue par le noyau qui mesure le temps en jiffies (NDT : jiffy – très courte
durée). La durée d'un jiffy est déterminée par la valeur de la constante du noyau HZ.
La valeur de HZ varie d'une version du noyau et d'une architecture à l'autre. Sur i386, la situation est
la suivante : pour les noyaux jusqu'à Linux 2.4.x inclus, HZ vaut 100, ce qui donne une valeur de jiffy
de 10 millisecondes ; à partir de Linux 2.6.0, HZ a été augmenté à 1000, ainsi un jiffy était équivalent
à 1 milliseconde. Depuis Linux 2.6.13, la valeur de HZ est un paramètre de configuration du noyau, et
peut valoir 100, 250 (la valeur par défaut) ou 1000, donnant des valeurs de 10, 4 et 1 millisecondes,
respectivement, pour un jiffy. Depuis Linux 2.6.20, il est aussi possible d'utiliser 300 ; cette valeur
est un multiple exact de la fréquence des formats vidéos les plus courants (PAL, 25 Hz ; NTSC, 30 Hz).
L'appel système times(2) est un cas particulier. Il renvoie le temps avec une granularité définie par la
constante du noyau USER_HZ. Les applications utilisateur peuvent obtenir la valeur de cette constante
avec sysconf(_SC_CLK_TCK).
Horloges du système et des processus ; espaces de noms de temps
Le noyau gère une série d’horloges qui mesurent différentes sortes de temps écoulés et virtuels
(c’est-à-dire, consommés par le CPU). Ces horloges sont décrites dans clock_gettime(2). Quelques unes de
ces horloges sont réglables en utilisant clock_settime(2). Les valeurs de certaines horloges sont
virtualisées par les espaces de noms temps. Consulter time_namespaces(7).
Temporisations haute résolution
Avant Linux 2.6.21, la précision des appels système de temporisateur et de mise en sommeil (voir plus
loin) était limitée par la taille d'un jiffy.
Depuis Linux 2.6.21, Linux gère les temporisateurs haute résolution (HRT : high-resolution timers) de
manière optionnelle en configurant CONFIG_HIGH_RES_TIMERS. Sur les systèmes gérant les temporisateurs
haute résolution, la précision des mises en sommeil et des appels système des temporisateurs n'est plus
limitée par le jiffy et peut être aussi fine que le système le permet (une précision d'une microseconde
est typique sur les matériels actuels). Vous pouvez savoir si les temporisateurs haute résolution sont
gérés en vérifiant la précision renvoyée par un appel à clock_getres(2) ou en regardant les entrées
« resolution » du fichier /proc/timer_list.
Les temporisateurs haute résolution ne sont pas gérés par toutes les architectures matérielles. Cette
gestion est disponible sur x86, ARM et PowerPC, entre autres.
L'Époque (Epoch)
Les systèmes UNIX représentent le temps depuis l'Époque, qui est le 1er janvier 1970 à 00:00:00 (UTC).
Un programme peut déterminer le temps calendaire avec l’horloge CLOCK_REALTIME de clock_gettime(2), qui
renvoie le temps (en secondes et nanosecondes) écoulé depuis l'Époque ; time(2) fournit une information
similaire, mais avec une précision à la seconde la plus proche. Le temps système peut être modifié avec
clock_settime(2).
Temps décomposé
Certaines fonctions de bibliothèque utilisent une structure de type tm pour représenter le temps
décomposé, qui stocke le temps décomposé en composantes distinctes (année, mois, jour, heure, minute,
seconde, etc.). Cette structure est décrite dans tm(3type), qui décrit également les fonctions qui font
la conversion entre temps calendaire et temps décomposé. Les fonctions permettant les conversions entre
temps décomposé et représentation sous forme de chaîne de caractères sont décrites dans ctime(3),
strftime(3) et strptime(3).
Dormir et placer des temporisateurs
Divers appels système et fonctions permettent à un programme de s'endormir (suspendre son exécution) pour
une durée spécifiée. Consultez nanosleep(2), clock_nanosleep(2) et sleep(3).
Divers appels système permettent à un processus de placer un temporisateur qui expirera à un point donné
dans le futur, et éventuellement à des intervalles répétés. Consultez alarm(2), getitimer(2),
timerfd_create(2) et timer_create(2).
Marge de temporisateur
Depuis Linux 2.6.28, la valeur de cette « marge de temporisateur » (timer slack) peut être contrôlée pour
un thread. Cette marge de temporisation est l'intervalle de temps pendant lequel le noyau pourrait
différer le réveil de certains appels qui bloquent avec un délai d'expiration. L'activation de ce délai
permet au noyau de fusionner les événements de réveil, réduisant donc ainsiéventuellement le nombre de
réveils système et la consommation d'énergie. Veuillez consulter la description de PR_SET_TIMERSLACK dans
prctl(2) pour obtenir plus de précisions.
VOIR AUSSI
date(1), time(1), timeout(1), adjtimex(2), alarm(2), clock_gettime(2), clock_nanosleep(2), getitimer(2),
getrlimit(2), getrusage(2), gettimeofday(2), nanosleep(2), stat(2), time(2), timer_create(2),
timerfd_create(2), times(2), utime(2), adjtime(3), clock(3), clock_getcpuclockid(3), ctime(3),
ntp_adjtime(3), ntp_gettime(3), pthread_getcpuclockid(3), sleep(3), strftime(3), strptime(3),
timeradd(3), usleep(3), rtc(4), time_namespaces(7), hwclock(8)
TRADUCTION
La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess
<https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud
<tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard
<fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau
<jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François
<nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard
<simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot
<david@tilapin.org> et Jean-Paul Guillonneau <guillonneau.jeanpaul@free.fr>
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