8.4.1 La misura del tempo in Unix

Storicamente i sistemi unix-like hanno sempre mantenuto due distinti tipi di dati per la misure dei tempi all'interno del sistema: essi sono rispettivamente chiamati calendar time e process time, secondo le definizioni:

calendar time detto anche tempo di calendario. È il numero di secondi dalla mezzanotte del primo gennaio 1970, in tempo universale coordinato (o UTC), data che viene usualmente indicata con 00:00:00 Jan, 1 1970 (UTC) e chiamata the Epoch. Questo tempo viene anche chiamato anche GMT (Greenwich Mean Time) dato che l'UTC corrisponde all'ora locale di Greenwich. È il tempo su cui viene mantenuto l'orologio del kernel, e viene usato ad esempio per indicare le date di modifica dei file o quelle di avvio dei processi. Per memorizzare questo tempo è stato riservato il tipo primitivo time_t.
process time detto talvolta tempo di processore. Viene misurato in clock tick. Un tempo questo corrispondeva al numero di interruzioni effettuate dal timer di sistema, adesso lo standard POSIX richiede che esso sia pari al valore della costante CLOCKS_PER_SEC, che deve essere definita come 1000000, qualunque sia la risoluzione reale dell'orologio di sistema e la frequenza delle interruzioni del timer.¹⁹ Il dato primitivo usato per questo tempo è clock_t, che ha quindi una risoluzione del microsecondo. Il numero di tick al secondo può essere ricavato anche attraverso sysconf (vedi sez. 8.1.2). Il vecchio simbolo CLK_TCK definito in time.h è ormai considerato obsoleto.

In genere si usa il calendar time per esprimere le date dei file e le informazioni analoghe che riguardano i cosiddetti tempi di orologio, che vengono usati ad esempio per i demoni che compiono lavori amministrativi ad ore definite, come cron.

Di solito questo tempo viene convertito automaticamente dal valore in UTC al tempo locale, utilizzando le opportune informazioni di localizzazione (specificate in /etc/timezone). E da tenere presente che questo tempo è mantenuto dal sistema e non è detto che corrisponda al tempo tenuto dall'orologio hardware del calcolatore.

Anche il process time di solito si esprime in secondi, ma provvede una precisione ovviamente superiore al calendar time (che è mantenuto dal sistema con una granularità di un secondo) e viene usato per tenere conto dei tempi di esecuzione dei processi. Per ciascun processo il kernel calcola tre tempi diversi:

clock time il tempo reale (viene chiamato anche wall clock time o elapsed time) passato dall'avvio del processo. Chiaramente tale tempo dipende anche dal carico del sistema e da quanti altri processi stavano girando nello stesso periodo.
user time il tempo effettivo che il processore ha impiegato nell'esecuzione delle istruzioni del processo in user space. È quello riportato nella risorsa ru_utime di rusage vista in sez. 8.3.1.
system time il tempo effettivo che il processore ha impiegato per eseguire codice delle system call nel kernel per conto del processo. È quello riportato nella risorsa ru_stime di rusage vista in sez. 8.3.1.

In genere la somma di user time e system time indica il tempo di processore totale che il sistema ha effettivamente utilizzato per eseguire un certo processo, questo viene chiamato anche CPU time o tempo di CPU. Si può ottenere un riassunto dei valori di questi tempi quando si esegue un qualsiasi programma lanciando quest'ultimo come argomento del comando time.

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Pubblicazione web curata da Mirko Maischberger