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 passe (voir la définition du point Epoch 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, voir 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 maintenue par le noyau qui mesure le temps en jiffies. La durée d'un jiffy est déterminée par la valeur de la constante noyau HZ.

La précision de nombreux appels système et horodatages est limitée par la résolution de l'horloge logicielle, une horloge maintenue par le noyau qui mesure le temps en jiffies. La taille 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 une autre. Sur i386, la situation est la suivante : pour les noyaux jusqu'à 2.4.x inclus, HZ vaut 100, ce qui donne une valeur de jiffy de 10 millisecondes ; à partir de 2.6.0, HZ a été augmenté à 1000, ainsi un jiffy était équivalent à 1 milliseconde. Depuis le noyau 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 le noyau 2.6.20, il est aussi possible d'utiliser 300 ; cette valeur est divisible par les fréquences 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).

Temporisations haute résolution¶

Avant Linux 2.6.21, la précision des appels système gérant les temporisations et les sommeils (voir plus loin) était limitée par la taille du « jiffy ».

Depuis la version 2.6.21, Linux gère les temporisations haute résolution (HRT : high-resolution timers) de manière optionnelle en configurant CONFIG_HIGH_RES_TIMERS. Sur les systèmes gérant les temporisations haute résolution, la précision des appels système gérant les temporisations et les sommeils n'est plus limitée par le « jiffy » et peut être aussi fine que le système ne le permette (une précision d'une microseconde est typique sur les matériels actuels). Vous pouvez savoir si les temporisations haute résolution sont gérées en vérifiant la précision renvoyée par un appel à clock_getres(2) ou en regardant les entrées « resolution » du fichier /proc/timer_list.

Les temporisations haute résolution ne sont pas gérées par toutes les architectures matérielles. Cette gestion est disponible sur x86, arm et powerpc parmi d'autres.

L'« Epoch »¶

Les systèmes Unix représentent le temps depuis un point appelé Epoch, qui est défini comme 0:00:00 UTC, le matin du 1er janvier 1970.

Un programme peut déterminer le temps calendaire avec gettimeofday(2), qui renvoie le temps (en secondes et microsecondes) écoulé depuis l'Epoch ; time(2) fournit une information similaire, mais avec une précision d'une seconde. Le temps système peut être modifié avec settimeofday(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 ctime(3), 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 caractère sont décrites dans ctime(3), strftime(3) et strptime(3).

Dormir et placer des temporisations¶

Divers appels système et fonctions permettent à un programme de s'endormir (suspendre son exécution) pour une durée spécifiée. Voir nanosleep(2), clock_nanosleep(2) et sleep(3).

Divers appels système permettent à un processus de placer une temporisation qui expirera à un point donné dans le futur, et éventuellement à des intervalles répétés. Voir alarm(2), getitimer(2), timerfd_create(2) et timer_create(2).