adjtimex(2) System Calls Manual adjtimex(2)

adjtimex, clock_adjtime, ntp_adjtime - Régler l'horloge du noyau (kernel clock)

Bibliothèque C standard (libc, -lc)

#include <sys/timex.h>
int adjtimex(struct timex *buf);
int clock_adjtime(clockid_t clk_id, struct timex *buf);
int ntp_adjtime(struct timex *buf);

Linux utilise l'algorithme d'ajustement d'horloge de David L. Mills (voir la RFC 5905). L'appel système adjtimex() lit et écrit éventuellement les paramètres d'ajustement pour cet algorithme. Il utilise un pointeur sur une structure timex pour mettre à jour les paramètres du noyau avec les valeurs des champs (sélectionnés), et renvoyer la même structure avec les valeurs actuelles du noyau. La structure est déclarée comme suit :


struct timex {
    int  modes;      /* choix du mode */
    long offset;     /* décalage temporel ; nanosecondes, si drapeau
                        STA_NANO est défini, sinon
                        microseconde*/
    long freq;       /* décalage de fréquence ; unités, voir NOTES */
    long maxerror;   /* erreur maximale (microseconde) */
    long esterror;   /* erreur estimée (microseconde) */
    int  status;     /* commande horloge/état */
    long constant;   /* constante de temps PLL */
    long precision;  /* précision de l’horloge
                        (microseconde, lecture seule) */
    long tolerance;  /* tolérance fréquence horloge (lecture seule);
                        unités, voir NOTES */
    struct timeval time;
                     /* heure actuelle (lecture seule, sauf pour
                        ADJ_SETOFFSET) ; sur renvoi, time.tv_usec
                        contient nanosecondes, si le drapeau
                        STA_NANO défini, sinon microsecondes */
    long tick;       /* microsecondes entre tics horloge */
    long ppsfreq;    /* fréquence PPS (pulse per second)
                        (lecture seule) ; unités, voir NOTES */
    long jitter;     /* jitter PPS (lecture seule) ; nanosecondes, si
                        drapeau état STA_NANO défini, sinon
                        microsecondes */
    int  shift;      /* durée intervalle PPS
                        (secondes, lecture seule) */
    long stabil;     /* stabilité PPS (lecture seule);
                        unités, voir NOTES */
    long jitcnt;     /* nombre PPS dépassements limite de jitter
                        évènements (lecture seule)
    long calcnt;     /* nombre PPS d’intervalles de calibration
                        (lecture seule) */
    long errcnt;     /* nombre PPS d’erreurs de calibration
                        (lecture seule) */
    long stbcnt;     /* nombre PPS dépassements limite stabilité
                        évènements (lecture seule)
    int tai;         /* décalage TAI, comme défini par l’opération
                        ADJ_TAI (secondes, lecture seule,
                        depuis Linux 2.6.26) */
    /* octets de remplissage supplémentaires pour une extension future*/
};

Le champ modes détermine les paramètres éventuels à écrire (comme décrit plus loin dans cette page, les constantes pour ntp_adjtime() sont équivalentes mais ont un nom différent). Il s'agit d'un masque binaire contenant une combinaison or bit à bit de zéros ou plusieurs des bits suivants :

Définir la position de l'heure à partir de buf.offset. Depuis Linux 2.6.26, la valeur fournie figure sur la plage (-0.5s, +0.5s). Sur les anciens noyaux, une erreur EINVAL survient si la valeur fournie sort de cette plage.
Définir la position de la fréquence à partir de buf.freq. Depuis Linux 2.6.26, la valeur fournie figure sur la plage (-32768000, +32768000). Sur les anciens noyaux, une erreur EINVAL survient si la valeur fournie sort de cette plage.
Définir l'erreur de temps maximale à partir de buf.maxerror.
Définir l'erreur de temps estimée à partir de buf.esterror.
Définir les bits de l'état de l'horloge à partir de buf.status. Une description de ces bits est disponible ci-dessous.
Définir la constante PLL de l'heure à partir de buf.constant. Si le drapeau d'état STA_NANO (voir ci-dessous) est vide, le noyau ajoute 4 à cette valeur.
Ajouter buf.time à l'heure actuelle. Si buf.status inclut le drapeau ADJ_NANO, buf.time.tv_usec est interprété comme une valeur en nanoseconde ; sinon il est interprété en microseconde.
La valeur de buf.time est la somme de ses deux champs, mais le champ buf.time.tv_usec doit toujours être positif. L'exemple suivant montre la manière de normaliser une timeval avec une résolution en nanoseconde.

while (buf.time.tv_usec < 0) {
    buf.time.tv_sec  -= 1;
    buf.time.tv_usec += 1000000000;
}

Sélectionner la résolution en microseconde.
Sélectionner la résolution en nanoseconde. Vous ne devriez spécifier que ADJ_MICRO ou ADJ_NANO.
Définir la position du TAI (temps atomique international) à partir de buf.constant.
ADJ_TAI ne devrait pas être utilisé avec ADJ_TIMECONST, puisque le dernier mode utilise également le champ buf.constant.
Pour une explication complète du temps atomique international (TAI) et de la différence entre ce temps et celui universel coordonné (UTC), voir BIPM
Définir la valeur d'un tic à partir de buf.tick.

Autrement, modes peut être indiqué sous la forme de valeurs suivantes (masque multibit), auquel cas aucun autre bit ne devrait être spécifié dans modes :

adjtime(3) à l'ancienne : ajuster (graduellement) l'heure avec des valeurs spécifiées dans buf.offset, ce qui indique un ajustement en microseconde.
Renvoyer (dans buf.offset) le temps restant à ajuster après une précédente opération ADJ_OFFSET_SINGLESHOT. Cette fonctionnalité a été ajoutée dans Linux 2.6.24, mais elle ne fonctionnait pas correctement jusqu'à Linux 2.6.28.

Les utilisateurs normaux sont limités à une valeur de modes nulle ou ADJ_OFFSET_SS_READ. Seul le superutilisateur peut écrire n'importe quel paramètre.

Le champ buf.status est un masque de bits utilisé pour définir et/ou récupérer les bits d'état associés à l'implémentation NTP. Certains bits du masque sont lisibles et modifiables, alors que d'autres ne sont qu'en lecture seule.

Activer les mises à jour « phase-locked loop » (PLL) à l’aide de ADJ_OFFSET.
Activer le mode de fréquence PPS (pulse-per-second ou battement par seconde).
Activer le mode temporel PPS.
Sélectionner le mode « frequency-locked loop » (FLL).
Insérer un saut d’une seconde après la dernière seconde de la journée UTC, ce qui étend ainsi la dernière minute de la journée d'une seconde. L'insertion d'un tel saut s'effectuera chaque jour tant que ce drapeau est positionné.
Supprimer le saut d’une seconde à la dernière seconde de la journée UTC. Une telle suppression se produira chaque jour tant que ce drapeau est positionné.
Horloge non synchronisée.
Conserver la fréquence. Normalement, il résulte des ajustements effectués avec ADJ_OFFSET des ajustements de fréquence amortis. Un seul appel corrige donc la position actuelle, mais comme les compensations dans le même sens se répètent, les petits ajustements de fréquence s'accumuleront pour corriger le décalage à long terme.
Ce drapeau empêche les petits ajustements de fréquence lors de la correction d'une valeur ADJ_OFFSET.
Un signal PPS (pulse-per-second, ou battement par seconde) valable est présent.
Fluctuation de signal (jitter) PPS excessive.
Dérive de signal (wander) PPS excessive.
Erreur de calibrage du signal PPS.
Erreur d'horloge matérielle.
Résolution (0 = microseconde, 1 = nanoseconde). Positionné à l’aide de ADJ_NANO, annulé à l’aide de ADJ_MICRO.
Mode (0 = Phase Locked Loop, 1 = Frequency Locked Loop).
Source de l'horloge (0 = A, 1 = B) ; actuellement inusité.

Les tentatives de positionner des bits d'état qui sont en lecture seule sont ignorées silencieusement.

L'appel système clock_adjtime() (ajouté à Linux 2.6.39) se comporte comme adjtimex() mais il prend un paramètre clk_id supplémentaire pour indiquer sur quelle horloge spécifique agir.

La fonction de bibliothèque ntp_adjtime() (décrite dans le « Kernel Application Program API », KAPI) est une interface plus portable pour effectuer la même tâche que adjtimex(). À part les points suivants, elle est identique à adjtimex() :

  • Les constantes utilisées dans les modes sont préfixées de « MOD_ » au lieu de « ADJ_ » et elles ont les mêmes suffixes (MOD_OFFSET, MOD_FREQUENCY, et ainsi de suite), sauf les exceptions indiquées dans les points suivants.
  • MOD_CLKA est le synonyme de ADJ_OFFSET_SINGLESHOT.
  • MOD_CLKB est le synonyme de ADJ_TICK.
  • Il n’existe pas de synonyme pour ADJ_OFFSET_SS_READ, non décrit dans la KAPI.

S'ils réussissent, adjtimex() et ntp_adjtime() renvoient l'état de l'horloge ; c'est-à-dire une des valeurs suivantes :

Horloge synchronisée, aucun ajustement de saut de seconde en attente.
Indication qu'un saut de seconde sera ajouté à la fin de la journée UTC.
Indication que le saut de seconde sera retiré en fin de journée UTC.
L'insertion d'un saut de seconde est en cours.
L'insertion ou la suppression d'un saut de seconde a été terminée. Cette valeur sera renvoyée jusqu'à ce qu'une prochaine opération ADJ_STATUS ne vide les drapeaux STA_INS et STA_DEL.
L'horloge système n'est pas synchronisée avec un serveur fiable. Cette valeur est renvoyée si un des éléments suivants reste vrai :
  • STA_UNSYNC ou STA_CLOCKERR est défini.
  • STA_PPSSIGNAL est vide et soit STA_PPSFREQ, soit STA_PPSTIME est positionné.
  • STA_PPSTIME STA_PPSJITTER sont tous deux définis.
  • STA_PPSFREQ est défini et soit STA_PPSWANDER, soit STA_PPSJITTER est défini.
Le nom symbolique TIME_BAD est synonyme de TIME_ERROR, fourni pour des raisons de rétrocompatibilité.

Remarquez qu'à partir de Linux 3.4, l'appel agit de manière asynchrone et la valeur renvoyée ne reflètera en général pas un changement d'état provoqué par l'appel lui-même.

En cas d'échec, ces appels renvoient -1 et définissent errno pour indiquer l'erreur.

buf pointe en dehors de l'espace d'adressage accessible en écriture.
Vous avez essayé de positionner buf.freq sur une valeur au-delà de la plage (-33554432, +33554432).
Vous avez essayé de positionner buf.offset sur une valeur au-delà de la plage autorisée. Avant Linux 2.0, la plage autorisée était (-131072, +131072). Depuis Linux 2.0, la plage autorisée est (-512000, +512000).
Vous avez essayé de positionner buf.status sur une valeur différente de celles indiquées ci-dessus.
Le clk_id donné à clock_adjtime() n'est pas valable pour une de ces deux raisons. Soit la valeur positive de l'ID de l'horloge codée en dur à la manière de System-V dépasse l'intervalle, soit le clk_id dynamique ne se rapporte pas à une instance valable d'une horloge. Voir clock_gettime(2) pour un point sur les horloges dynamiques.
Une tentative a été faite de définir buf.tick en dehors de l'intervalle 900000/HZ à 1100000/HZ, où HZ est la fréquence d'interruption de l’ordonnanceur du système.
Le périphérique qu'on peut brancher à chaud (comme en USB par exemple) représenté par un clk_id dynamique a disparu après avoir été ouvert. Voir clock_gettime(2) pour un point sur les horloges dynamiques.
Le clk_id fourni ne prend pas en charge l'ajustement.
buf.modes n'est ni nul ni ADJ_OFFSET_SS_READ, et l'appelant n'a pas suffisamment de privilèges. Sous Linux, la capacité CAP_SYS_TIME est nécessaire.

Pour une explication des termes utilisés dans cette section, consulter attributes(7).

Interface Attribut Valeur
ntp_adjtime() Sécurité des threads MT-Safe

Aucune de ces interfaces n'est décrite par POSIX.1

adjtimex() et clock_adjtime() sont spécifiques à Linux et ils ne doivent pas être employés dans des programmes destinés à être portés sur d'autres systèmes.

L'API préférée pour le démon NTP est ntp_adjtime().

Dans une structure timex, freq, ppsfreq et stabil sont des ppm (parts per million) avec une partie décimale de 16 bits, ce qui veut dire qu'une valeur de 1 dans un de ces champs veut dire en fait 2^-16 ppm et 2^16=65536 vaut 1 ppm. Cela vaut tant pour les valeurs en entrée (dans le cas de freq) que celles en sortie.

Le traitement du saut de seconde effectué par STA_INS et STA_DEL se fait par le noyau dans le contexte de l’ordonnanceur. Ainsi, il prendra un tic de la seconde pour insérer ou supprimer un saut de seconde.

clock_gettime(2), clock_settime(2), settimeofday(2), adjtime(3), ntp_gettime(3), capabilities(7), time(7), adjtimex(8), hwclock(8)

NTP "Kernel Application Program Interface"

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10 février 2023 Pages du manuel de Linux 6.03