adjtimex(2)

BEZEICHNUNG
adjtimex, clock_adjtime, ntp_adjtime - Kernel-Uhr einstellen

BIBLIOTHEK
Standard-C-Bibliothek (libc, -lc)

ÜBERSICHT
#include <sys/timex.h>

int adjtimex(struct timex *Puffer);

int clock_adjtime(clockid_t Uhrken, struct timex *Puffer);

int ntp_adjtime(struct timex *Puffer);

BESCHREIBUNG
Linux verwendet den Algorithmus von David L. Mills für die Einstellung von Uhren (siehe RFC 5905). Der Systemaufruf adjtimex() liest und setzt optional Einstellparameter für diesen Algorithmus. Ihm wird ein Zeiger auf eine Struktur timex übergeben. Aus ausgewählten Feldwerten davon aktualisiert er Kernel-Parameter. Abschließend wird die gleiche Struktur mit aus den aktuellen Kernelwerten aktualisierten Parametern zurückgeliefert. Die Struktur ist wie folgt deklariert:

    struct timex {
        int  modes;      /* Modusauswahl */
        long offset;     /* Zeitversatz; Nanosekunden, falls STA_NANO
                            Statusschalter gesetzt ist, andernfalls
                            Mikrosekunden */
        long freq;       /* Frequenzversatz; siehe ANMERKUNGEN für Einheiten */
        long maxerror;   /* Maximaler Fehler (Mikrosekunden) */
        long esterror;   /* Abgeschätzter Fehler (Mikrosekunden) */
        int  status;     /* Uhrbefehl/-status */
        long constant;   /* PLL (Phasenregelschleife) Zeitkonstante */
        long precision;  /* Uhr-Genauigkeit
                            (Mikrosekunden, nur lesbar) */
        long tolerance;  /* Uhrfrequenztoleranz (nur lesbar);
                            siehe ANMERKUNGEN für Einheiten */
        struct timeval time;
                         /* Aktuelle Zeit (nur lesbar, außer für
                            ADJ_SETOFFSET); nach Rückkehr enthält time.tv_usec
                            Nanosekunden, falls der STA_NANO-Status-
                            schalter gesetzt ist, andernfalls Mikrosekunden */
        long tick;       /* Mikrosekunden zwischen Uhr-Ticks */
        long ppsfreq;    /* PPS- (Impulse pro Sekunde) Frequenz
                            (nur lesbar); siehe ANMERKUNGEN für Einheiten */
        long jitter;     /* PPS-Jitter (nur lesbar); Nanosekunden, falls
                            STA_NANO Statusschalter gesetzt ist, andernfalls
                            Mikrosekunden */
        int  shift;      /* PPS-Intervalldauer
                            (Sekunden, nur lesbar) */
        long stabil;     /* PPS-Stabilität (nur lesbar);
                            siehe ANMERKUNGEN für Einheiten */
        long jitcnt;     /* PPS-Anzahl der Ereignisse, die die
                            Jitter-Begrenzung überschreiten (nur lesbar) */
        long calcnt;     /* PPS-Anzahl der Kalibrierungsintervalle
                            (nur lesbar) */
        long errcnt;     /* PPS-Anzahl der Kalibrierungsfehler
                            (nur lesbar) */
        long stbcnt;     /* PPS-Anzahl der Ereignisse, die die
                            Stabilitäts-Begrenzung überschreiten (nur lesbar) */
        int tai;         /* TAI-Versatz, wie durch frühere ADJ_TAI-
                            Aktionen gesetzt (Sekunden, nur lesbar,
                            seit Linux 2.6.26) */
        /* Weitere Füll-Bytes, um zukünftige Erweiterungen zu ermöglichen */
    };

Das Feld modes bestimmt, welche Parameter, falls vorhanden, zu setzen sind. (Wie später auf dieser Seite beschrieben wird, sind die Konstanten für ntp_adjtime() äquivalent, aber anders benannt.) Es darf eine bitweise Oder-Verknüpfung von Null oder mehr der folgenden Bits enthalten:

ADJ_OFFSET
    Setzt den Zeitversatz aus Puffer.offset. Seit Linux 2.6.26 ist der bereitgestellte Wert auf den Bereich (-0.5s, +0.5s) festgelegt. Unter älteren Kerneln tritt ein Fehler EINVAL auf, falls der bereitgestellte Wert außerhalb des Bereichs liegt.

ADJ_FREQUENCY
    Setzt den Zeitversatz aus Puffer.freq. Seit Linux 2.6.26 ist der bereitgestellte Wert auf den Bereich (-32768000, +32768000) festgelegt. Unter älteren Kerneln tritt ein Fehler EINVAL auf, falls der bereitgestellte Wert außerhalb des Bereichs liegt.

ADJ_MAXERROR
    Setzt den maximalen Zeitfehler aus Puffer.maxerror.

ADJ_ESTERROR
    Setzt den abgeschätzten Zeitfehler aus Puffer.esterror.

ADJ_STATUS
    Setzt die Uhrstatus-Bits aus Puffer.status. Eine Beschreibung dieser Bits erfolgt weiter unten.

ADJ_TIMECONST
    Setzt die PLL-Zeitkonstante aus Puffer.constant. Falls der Statusschalter STA_NANO (siehe unten) zurückgesetzt ist, fügt der Kernel 4 zu diesem Wert hinzu.

ADJ_SETOFFSET (seit Linux 2.6.39)
    Fügt Puffer.time zu der aktuellen Zeit hinzu. Falls Puffer.status den Schalter ADJ_NANO enthält, dann wird Puffer.time.tv_usec als Nanosekundenwert interpretiert; andernfalls wird er als Mikrosekunden interpretiert.

    Der Wert von Puffer.time ist die Summe seiner zwei Felder, aber das Feld Puffer.time.tv_usec darf nie negativ sein. Das folgende Beispiel zeigt, wie ein timeval auf Nanosekundenauflösung normiert wird.

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

ADJ_MICRO (seit Linux 2.6.26)
    Wählt Mikrosekundenauflösung.

ADJ_NANO (seit Linux 2.6.26)
    Wählte Nanosekundenauflösung. Nur einer von ADJ_MICRO und ADJ_NANO sollte angegeben werden.

ADJ_TAI (seit Linux 2.6.26)
    Setzt den TAI- (Atomic International Time)-Versatz auf Puffer.constant.

    ADJ_TAI sollte nicht zusammen mit ADJ_TIMECONST verwandt werden, da letzterer Modus auch das Feld Puffer.constant einsetzt.

    Für eine vollständige Erklärung von TAI und dem Unterschied zwischen TAI und UTC siehe BIPM (http://www.bipm.org/en/bipm/tai/tai.html)

ADJ_TICK
    Setzt den Tick-Wert aus Puffer.tick.

Alternativ kann modes als einer der folgenden (Mehrfach-Bitmasken-)Werte angegeben werden; in diesem Fall sollten andere Bits nicht in modes angegeben werden:

ADJ_OFFSET_SINGLESHOT
    Altertümliches adjtime(3): passt die Zeit (graduell) durch den in Puffer.offset, der Anpassungen in Mikrosekunden spezifiziert, festgelegten Wert an.

ADJ_OFFSET_SS_READ (funktionell seit Linux 2.6.28)
    Liefert (in Puffer.offset) die verbleibende Dauer zurück, die nach einer früheren ADJ_OFFSET_SINGLESHOT-Aktion noch angepasst werden muss. Diese Funktionalität wurde in Linux 2.6.24 hinzugefügt, funktionierte aber erst richtig ab Linux 2.6.28.

Normale Benutzer sind auf einen Wert von entweder 0 oder ADJ_OFFSET_SS_READ für modes eingeschränkt. Nur der Superuser darf Parameter setzen.

Das Feld Puffer.status ist eine Bitmaske, die zum Setzen und/oder Abfragen von der NTP-Implementierung zugeordneten Statusbits verwandt wird. Einige Bits in der Maske sind sowohl les- als auch setzbar, während andere nur lesbar sind.

STA_PLL (lesen/schreiben)
    Aktiviert Aktualisierungen von Phasenregelschleifen (PLL) per ADJ_OFFSET.

STA_PPSFREQ (lesen/schreiben)
    Aktiviert PPS- (Impulse pro Sekunde) Frequenzeinhaltung.

STA_PPSTIME (lesen/schreiben)
    Aktiviert PPS (Impulse pro Sekunde) Zeiteinhaltung.

STA_FLL (lesen/schreiben)
    Wählt Frequenz-verriegelten- (FLL) Modus.

STA_INS (lesen/schreiben)
    Fügt eine Schaltsekunde nach der letzten Sekunde des UTC-Tages ein. Damit wird die letzte Minute des Tages um eine Sekunde verlängert. Die Einfügung von Schaltsekunden erfolgt solange wie dieser Schalter gesetzt bleibt.

STA_DEL (lesen/schreiben)
    Löscht eine Schaltsekunde in der letzten Sekunde des UTC-Tages. Schaltsekundenlöschung wird jeden Tag erfolgen, solange dieser Schalter gesetzt bleibt.

STA_UNSYNC (lesen/schreiben)
    Uhr nicht synchronisiert.

STA_FREQHOLD (lesen/schreiben)
    Haltefrequenz. Normale Anpassungen, die über ADJ_OFFSET gemacht wurden, führten dazu, dass auch gedämpfte Frequenzanpassungen gemacht wurden. Daher korrigiert ein einzelner Aufruf den derzeitigen Versatz, da Versätze jedoch in der selben Richtung wiederholt wurden, summieren sich die kleinen Frequenzanpassungen, um die Verzerrung über einen längeren Zeitraum zu beheben.

    Dieser Schalter verhindert die Durchführungen der kleinen Frequenzanpassungen, wenn für einen Wert ADJ_OFFSET korrigiert wird.

STA_PPSSIGNAL (nur lesend)
    Ein gültiges PPS- (Impulse-pro-Sekunde-)Signal ist vorhanden.

STA_PPSJITTER (nur lesend)
    PPS-Signal-Jitter überschritten.

STA_PPSWANDER (nur lesend)
    PPS-Signalwandern überschritten.

STA_PPSERROR (nur lesend)
    PPS-Signal-Kalibrierungsfehler.

STA_CLOCKERR (nur lesend)
    Uhr-Hardware-Ausnahmebehandlung.

STA_NANO (nur lesend; seit Linux 2.6.26)
    Auflösung (0=Mikrosekunden, 1=Nanosekunden). Gesetzt über ADJ_NANO, entfernt über ADJ_MICRO.

STA_MODE (seit Linux 2.6.26)
    Modus (0 = Phasenregelschleife, 1 = Frequenz-verriegelte Schleife).

STA_CLK (nur lesend; seit Linux 2.6.26)
    Uhrquelle (0=A, 1=B); derzeit nicht verwandt.

Versuche, nur lesbare Status-Bits zu ändern, werden ohne Meldung ignoriert.

  clock_adjtime ()
Der Systemaufruf clock_adjtime() (in Linux 2.6.39 hinzugefügt) verhält sich wie adjtimex(), akzeptiert aber ein zusätzliches Argument Uhrken, um die bestimmte Uhr anzugeben, auf der agiert werden soll.

  ntp_adjtime ()
Die Bibliotheksfunktion ntp_adjtime() (beschrieben in dem NTP »Kernel Application Program API«, KAPI) ist eine portierbarere Schnittstelle für die Erledigung der gleichen Aufgaben wie adjtimex(). Abgesehen von den folgenden Punkten ist sie zu adjtimex() identisch:

•   Den in modes verwandten Konstanten wird »MOD_« statt »ADJ_« vorangestellt und sie haben die gleichen Endungen (daher MOD_OFFSET, MOD_FREQUENCY und so weiter), außer den in den folgenden Punkten bemerkten Ausnahmen.

•   MOD_CLKA ist das Synonym für ADJ_OFFSET_SINGLESHOT.

•   MOD_CLKB ist das Synonym für ADJ_TICK.

•   Es gibt kein Synonym für ADJ_OFFSET_SS_READ, das nicht in der KAPI beschrieben ist.

RÜCKGABEWERT
Bei Erfolg geben adjtimex() und ntp_adjtime() den Status der Uhr, d.h. einen der folgenden Werte, zurück:

TIME_OK
    Uhr synchronisiert, keine Schaltsekundenanpassung anhängig.

TIME_INS
    Anzeige, dass am Ende des UTC-Tages eine Schaltsekunde hinzugefügt wird.

TIME_DEL
    Anzeige, dass am Ende des UTC-Tages eine Schaltsekunde entfernt wird.

TIME_OOP
    Einfügen einer Schaltsekunde erfolgt derzeit.

TIME_WAIT
    Es erfolgte eine Einfügung oder Entfernung einer Schaltsekunde. Dieser Wert wird zurückgeliefert, bis die nächste Aktion ADJ_STATUS die Schalter STA_INS und STA_DEL zurücksetzt.

TIME_ERROR
    Die Systemuhr ist nicht mit einem zuverlässigen Server synchronisiert. Dieser Wert wird zurückgeliefert, solange eines der Folgenden zutrifft:

    •   Entweder STA_UNSYNC oder STA_CLOCKERR ist gesetzt.

    •   STA_PPSSIGNAL ist nicht gesetzt und entweder STA_PPSFREQ oder STA_PPSTIME ist gesetzt.

    •   STA_PPSTIME und STA_PPSJITTER sind beide gesetzt.

    •   STA_PPSFREQ ist gesetzt und entweder STA_PPSWANDER oder STA_PPSJITTER ist gesetzt.

    Der symbolische Name TIME_BAD ist ein Synonym für TIME_ERROR, bereitgestellt zur Rückwärtskompatibilität.

Beachten Sie, dass seit Linux 3.4 der Aufruf asynchron erfolgt und der Rückgabewert normalerweise nicht die vom Aufruf selbst ausgelösten Zustandsänderung wiedergibt.

Im Fehlerfall geben diese Aufrufe -1 zurück und setzen errno, um den Fehler anzuzeigen.

FEHLER

EFAULT
    Puffer zeigt nicht auf beschreibbaren Speicher.

EINVAL (vor Linux 2.6.26)
    Es wurde versucht, Puffer.freq auf einen Wert außerhalb des Bereichs (-33554432, +33554432) zu setzen.

EINVAL (vor Linux 2.6.26)
    Es wurde versucht, Puffer.offset auf einen Wert außerhalb des erlaubten Bereichs zu setzen. Vor Linux 2.0 war der erlaubte Bereich (-131072,+131072). Seit Linux 2.0 ist der erlaubte Bereich (-512000, +512000).

EINVAL
    Es wurde versucht, Puffer.status auf einen anderen als einen der aufgeführten Werte zu setzen.

EINVAL
    Das an clock_adjtime() übergebene Uhrken ist aus einem von zwei Gründen ungültig. Entweder ist der hartkodierte Uhrenkennungswert gemäß System-V außerhalb des Bereichs oder der dynamische Uhrken bezieht sich nicht auf eine gültige Instanz eines Uhrenobjektes. Siehe clock_gettime(2) für eine Besprechung von dynamischen Uhren.

EINVAL
    Es wurde versucht, Puffer.tick auf einen Wert außerhalb des Bereichs (900000/HZ,1100000/HZ), zu setzen, wobei HZ die Interruptfrequenz des System-Timers ist.

ENODEV
    Das zur Laufzeit einsteckbare Gerät (wie beispielsweise USB), das durch eine dynamische Uhrken dargestellt wurde, ist nach der Öffnung seines zeichenbasierten Gerätes verschwunden. Siehe clock_gettime(2) für eine Besprechung dynamischer Uhren.

EOPNOTSUPP
    Das übergebene Uhrken unterstützt keine Anpassung.

EPERM
    Puffer.mode ist weder 0 noch ADJ_OFFSET_SS_READ und der aufrufende Prozess verfügt nicht über ausreichende Privilegien. Unter Linux ist die CAP_SYS_TIME-Capability erforderlich.

ATTRIBUTE
Siehe attributes(7) für eine Erläuterung der in diesem Abschnitt verwandten Ausdrücke.
Schnittstelle | Attribut | Wert
ntp_adjtime() | Multithread-Fähigkeit | MT-Sicher

STANDARDS

adjtimex()
clock_adjtime()
    Linux.

Das bevorzugte API für den NTP-Daemon ist ntp_adjtime().

ANMERKUNGEN
Im Struct timex sind freq, ppsfreq und stabil ppm (parts per million, Teile pro Million) mit einem 16-Bit-Bruchteil. Das bedeutet, ein Wert von 1 in diesen Feldern bedeutet tatsächlich 2^-16 ppm und 2^16=65536 ist 1 ppm. Dies ist sowohl für Eingabefelder (für freq) und Ausgabefelder der Fall.

Die von STA_INS und STA_DEL ausgelöste Schaltsekundenverarbeitung wird vom Kernel im Timer-Kontext durchgeführt. Daher wird ein Tick in die Sekunde benötigt, damit die Schaltsekunde eingefügt oder gelöscht wird.

SIEHE AUCH
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" (http://www.slac.stanford.edu/comp/unix/package/rtems/src/ssrlApps/ntpNanoclock/api.htm)

ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Patrick Rother <krd@gulu.net>, Martin Eberhard Schauer <Martin.E.Schauer@gmx.de>, Chris Leick <c.leick@vollbio.de>, Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> und Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com> erstellt.

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