Сетевые средства Linux

Обеспечение точного отсчета времени

В большинстве компьютеров работа внутреннего таймера основана на использовании генератора — электронного устройства, вырабатывающего периодический сигнал. Например, сигнал с частотой 100 Гц изменяет свое состояние 100 раз в секунду. Считая изменения сигнала, вырабатываемого генератором, компьютер отсчитывает время. Как было сказано ранее в этой главе, компьютерные таймеры чаще всего работают неточно. Это происходит по разным причинам. Во-первых, частота сигнала, вырабатываемого генератором, может отличаться от ожидаемой. Если, например, вместо 100 Гц частота сигнала составляет 100,1 Гц, то системные часы будут спешить более чем на минуту в день. Во-вторых, частота сигнала может изменяться в зависимости от внешних факторов, например от температуры. В этом случае погрешность системных часов будет зависеть от температуры в комнате, от того, сколько времени компьютер проработал после включения и т.д.

Погрешность в работе системных часов может также быть вызвана причинами, не связанными с работой генератора. Как правило, при поступлении очередного сигнала (этот сигнал носит название "тик") генерируется прерывание (на компьютерах x86 прерывание с номером 0). Если в это время процессор компьютера занят обработкой более приоритетных событий, некоторые из прерываний таймера могут остаться необработанными, т.е. некоторые "тики" могут быть пропущены.

Описанные причины приводят к возникновению "дрейфа" системных часов, что затрудняет работу пользователей и приводит к сбоям в выполнении некоторых важных программ. В ряде случаев, например при управлении научными экспериментами, отсчет времени должен производиться с высокой точностью. (Обычные версии Linux плохо справляются с такими задачами. Для управления научными экспериментами обычно используется разновидность данной системы, которая называется Real-time Linux; дополнительную информацию о ней можно получить по адресу http://fsmlabs.com/community/.) Если вам необходимо организовать работу высокоточных часов, установите опцию ядра Enhanced Real Time Clock в меню Character Devices.

Наличие модулей ядра часто приводит к потере "тиков", поэтому, если необходимо отсчитывать время с высокой точностью, вам следует по возможности включить все необходимые драйверы в состав ядра и минимизировать число модулей. Если компьютер будет постоянно находиться во включенном состоянии в комнате с постоянной температурой, "дрейф" часов окажется почти постоянным и может быть учтен в процессе работы. Сервер NTP предпринимает попытки компенсации "дрейфа", сравнивая показания часов с информацией, полученной от вышестоящего сервера. Следует заметить, что в результате работы самого сервера NTP показания часов могут изменяться, поэтому данный сервер следует отключать на время выполнения тех операций, для которых необходим точный отсчет времени.