original/man7/time.7

   1 .\" Copyright (c) 2006 by Michael Kerrisk <mtk.manpages@gmail.com>
   2 .\"
   3 .\" %%%LICENSE_START(VERBATIM)
   4 .\" Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
   5 .\" manual provided the copyright notice and this permission notice are
   6 .\" preserved on all copies.
   7 .\"
   8 .\" Permission is granted to copy and distribute modified versions of this
   9 .\" manual under the conditions for verbatim copying, provided that the
  10 .\" entire resulting derived work is distributed under the terms of a
  11 .\" permission notice identical to this one.
  12 .\"
  13 .\" Since the Linux kernel and libraries are constantly changing, this
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  19 .\" professionally.
  20 .\"
  21 .\" Formatted or processed versions of this manual, if unaccompanied by
  22 .\" the source, must acknowledge the copyright and authors of this work.
  23 .\" %%%LICENSE_END
  24 .\"
  25 .\" 2008-06-24, mtk: added some details about where jiffies come into
  26 .\"     play; added section on high-resolution timers.
  27 .\"
  28 .TH TIME 7 2012-10-28 "Linux" "Linux Programmer's Manual"
  29 .SH NAME
  30 time \- overview of time and timers
  31 .SH DESCRIPTION
  32 .SS Real time and process time
  33 .I "Real time"
  34 is defined as time measured from some fixed point,
  35 either from a standard point in the past
  36 (see the description of the Epoch and calendar time below),
  37 or from some point (e.g., the start) in the life of a process
  38 .RI ( "elapsed time" ).
  39
  40 .I "Process time"
  41 is defined as the amount of CPU time used by a process.
  42 This is sometimes divided into
  43 .I user
  44 and
  45 .I system
  46 components.
  47 User CPU time is the time spent executing code in user mode.
  48 System CPU time is the time spent by the kernel executing
  49 in system mode on behalf of the process (e.g., executing system calls).
  50 The
  51 .BR time (1)
  52 command can be used to determine the amount of CPU time consumed
  53 during the execution of a program.
  54 A program can determine the amount of CPU time it has consumed using
  55 .BR times (2),
  56 .BR getrusage (2),
  57 or
  58 .BR clock (3).
  59 .SS The hardware clock
  60 Most computers have a (battery-powered) hardware clock which the kernel
  61 reads at boot time in order to initialize the software clock.
  62 For further details, see
  63 .BR rtc (4)
  64 and
  65 .BR hwclock (8).
  66 .SS The software clock, HZ, and jiffies
  67 The accuracy of various system calls that set timeouts,
  68 (e.g.,
  69 .BR select (2),
  70 .BR sigtimedwait (2))
  71 .\" semtimedop(), mq_timedwait(), io_getevents(), poll() are the same
  72 .\" futexes and thus sem_timedwait() seem to use high-res timers.
  73 and measure CPU time (e.g.,
  74 .BR getrusage (2))
  75 is limited by the resolution of the
  76 .IR "software clock" ,
  77 a clock maintained by the kernel which measures time in
  78 .IR jiffies .
  79 The size of a jiffy is determined by the value of the kernel constant
  80 .IR HZ .
  81
  82 The value of
  83 .I HZ
  84 varies across kernel versions and hardware platforms.
  85 On i386 the situation is as follows:
  86 on kernels up to and including 2.4.x, HZ was 100,
  87 giving a jiffy value of 0.01 seconds;
  88 starting with 2.6.0, HZ was raised to 1000, giving a jiffy of
  89 0.001 seconds.
  90 Since kernel 2.6.13, the HZ value is a kernel
  91 configuration parameter and can be 100, 250 (the default) or 1000,
  92 yielding a jiffies value of, respectively, 0.01, 0.004, or 0.001 seconds.
  93 Since kernel 2.6.20, a further frequency is available:
  94 300, a number that divides evenly for the common video
  95 frame rates (PAL, 25 HZ; NTSC, 30 HZ).
  96
  97 The
  98 .BR times (2)
  99 system call is a special case.
 100 It reports times with a granularity defined by the kernel constant
 101 .IR USER_HZ .
 102 User-space applications can determine the value of this constant using
 103 .IR sysconf(_SC_CLK_TCK) .
 104 .\" glibc gets this info with a little help from the ELF loader;
 105 .\" see glibc elf/dl-support.c and kernel fs/binfmt_elf.c.
 106 .\"
 107 .SS High-resolution timers
 108 Before Linux 2.6.21, the accuracy of timer and sleep system calls
 109 (see below) was also limited by the size of the jiffy.
 110
 111 Since Linux 2.6.21, Linux supports high-resolution timers (HRTs),
 112 optionally configurable via
 113 .BR CONFIG_HIGH_RES_TIMERS .
 114 On a system that supports HRTs, the accuracy of sleep and timer
 115 system calls is no longer constrained by the jiffy,
 116 but instead can be as accurate as the hardware allows
 117 (microsecond accuracy is typical of modern hardware).
 118 You can determine whether high-resolution timers are supported by
 119 checking the resolution returned by a call to
 120 .BR clock_getres (2)
 121 or looking at the "resolution" entries in
 122 .IR /proc/timer_list .
 123
 124 HRTs are not supported on all hardware architectures.
 125 (Support is provided on x86, arm, and powerpc, among others.)
 126 .SS The Epoch
 127 UNIX systems represent time in seconds since the
 128 .IR Epoch ,
 129 1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC).
 130
 131 A program can determine the
 132 .I "calendar time"
 133 using
 134 .BR gettimeofday (2),
 135 which returns time (in seconds and microseconds) that have
 136 elapsed since the Epoch;
 137 .BR time (2)
 138 provides similar information, but only with accuracy to the
 139 nearest second.
 140 The system time can be changed using
 141 .BR settimeofday (2).
 142 .SS Broken-down time
 143 Certain library functions use a structure of
 144 type
 145 .I tm
 146 to represent
 147 .IR "broken-down time" ,
 148 which stores time value separated out into distinct components
 149 (year, month, day, hour, minute, second, etc.).
 150 This structure is described in
 151 .BR ctime (3),
 152 which also describes functions that convert between calendar time and
 153 broken-down time.
 154 Functions for converting between broken-down time and printable
 155 string representations of the time are described in
 156 .BR ctime (3),
 157 .BR strftime (3),
 158 and
 159 .BR strptime (3).
 160 .SS Sleeping and setting timers
 161 Various system calls and functions allow a program to sleep
 162 (suspend execution) for a specified period of time; see
 163 .BR nanosleep (2),
 164 .BR clock_nanosleep (2),
 165 and
 166 .BR sleep (3).
 167
 168 Various system calls allow a process to set a timer that expires
 169 at some point in the future, and optionally at repeated intervals;
 170 see
 171 .BR alarm (2),
 172 .BR getitimer (2),
 173 .BR timerfd_create (2),
 174 and
 175 .BR timer_create (2).
 176 .SS Timer slack
 177 Since Linux 2.6.28, it is possible to control the "timer slack"
 178 value for a thread.
 179 The timer slack is the length of time by
 180 which the kernel may delay the wake-up of certain
 181 system calls that block with a timeout.
 182 Permitting this delay allows the kernel to coalesce wake-up events,
 183 thus possibly reducing the number of system wake-ups and saving power.
 184 For more details, see the description of
 185 .B PR_SET_TIMERSLACK
 186 in
 187 .BR prctl (2).
 188 .SH SEE ALSO
 189 .ad l
 190 .nh
 191 .BR date (1),
 192 .BR time (1),
 193 .BR adjtimex (2),
 194 .BR alarm (2),
 195 .BR clock_gettime (2),
 196 .BR clock_nanosleep (2),
 197 .BR getitimer (2),
 198 .BR getrlimit (2),
 199 .BR getrusage (2),
 200 .BR gettimeofday (2),
 201 .BR nanosleep (2),
 202 .BR stat (2),
 203 .BR time (2),
 204 .BR timer_create (2),
 205 .BR timerfd_create (2),
 206 .BR times (2),
 207 .BR utime (2),
 208 .BR adjtime (3),
 209 .BR clock (3),
 210 .BR clock_getcpuclockid (3),
 211 .BR ctime (3),
 212 .BR pthread_getcpuclockid (3),
 213 .BR sleep (3),
 214 .BR strftime (3),
 215 .BR strptime (3),
 216 .BR timeradd (3),
 217 .BR usleep (3),
 218 .BR rtc (4),
 219 .BR hwclock (8)
 220 .SH COLOPHON
 221 This page is part of release 3.79 of the Linux
 222 .I man-pages
 223 project.
 224 A description of the project,
 225 information about reporting bugs,
 226 and the latest version of this page,
 227 can be found at
 228 \%http://www.kernel.org/doc/man\-pages/.