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ADJTIMEX(2) Linux-Programmierhandbuch ADJTIMEX(2)

BEZEICHNUNG

adjtimex, ntp_adjtime - Kernel-Uhr einstellen

ÜBERSICHT

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

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 buf.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 buf.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 buf.maxerror.
ADJ_ESTERROR
Setzt den abgeschätzten Zeitfehler aus buf.esterror.
ADJ_STATUS
Setzt die Uhrstatus-Bits aus buf.status. Eine Beschreibung dieser Bits erfolgt weiter unten.
ADJ_TIMECONST
Setzt die PLL-Zeitkonstante aus buf.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 buf.time zu der aktuellen Zeit hinzu. Falls buf.status den Schalter ADJ_NANO enthält, dann wird buf.time.tv_usec als Nanosekundenwert interpretiert; andernfalls wird er als Mikrosekunden interpretiert.
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 festgelegt werden.
ADJ_TAI (seit Linux 2.6.26)
Setzt den TAI- (Atomic International Time)-Versatz auf buf.constant.
 
ADJ_TAI sollte nicht zusammen mit ADJ_TIMECONST verwandt werden, da letzterer Modus auch das Feld buf.constant einsetzt.
 
Für eine vollständige Erklärung von TAI und dem Unterschied zwischen TAI und UTC siehe
BIPM
ADJ_TICK
Setzt den Tick-Wert aus buf.tick.
Alternativ kann modes als einer der folgenden (Mehrfach-Bitmasken-)Werte festgelegt werden; in diesem Fall sollten andere Bits nicht in modes festgelegt werden:
ADJ_OFFSET_SINGLESHOT
Altertümliches adjtime(): passt die Zeit (graduell) durch den in buf.offset, der Anpassungen in Mikrosekunden spezifiziert, festgelegten Wert an.
ADJ_OFFSET_SS_READ (funktionell seit Linux 2.6.28)
Liefert (in buf.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 buf.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-Fehler.
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.

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 adjtime() 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.

FEHLER

EFAULT
buf zeigt nicht auf beschreibbaren Speicher.
EINVAL (Kernel vor Linux 2.6.26)
Es wurde versucht, buf.freq auf einen Wert außerhalb des Bereichs (-33554432, +33554432) zu setzen.
EINVAL (Kernel vor Linux 2.6.26)
Es wurde versucht, buf.offset auf einen Wert außerhalb des erlaubten Bereichs zu setzen. In Kerneln vor Linux 2.0 war der erlaubte Bereich (-131072,+131072). Seit Linux 2.0 ist der erlaubte Bereich (-512000, +512000).
EINVAL
Es wurde versucht, buf.status auf einen anderen als einen der aufgeführten Werte zu setzen.
EINVAL
Es wurde versucht, buf.tick auf einen Wert außerhalb des Bereichs (900000/ HZ,1100000/HZ), zu setzen, wobei HZ die Interruptfrequenz des System-Zeitgebers ist.
EPERM
buf.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-Safe

KONFORM ZU

Keiner dieser Schnittstellen ist in POSIX.1 beschrieben.
 
adjtimex() ist Linux-spezifisch und sollte nicht in portierbaren Programmen benutzt werden.
 
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

settimeofday(2), adjtime(3), ntp_gettime(3), capabilities(7), time(7), adjtimex(8), hwclock(8)
 
NTP "Kernel Application Program Interface"

KOLOPHON

Diese Seite ist Teil der Veröffentlichung 4.12 des Projekts Linux- man-pages. Eine Beschreibung des Projekts, Informationen, wie Fehler gemeldet werden können sowie die aktuelle Version dieser Seite finden sich unter https://www.kernel.org/doc/man-pages/.
 

ÜBERSETZUNG

Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Patrick Rother <krd@gulu.net>, Martin Eberhard Schauer <Martin.E.Schauer@gmx.de>, Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com>, Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> und Chris Leick <c.leick@vollbio.de> erstellt.
 
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8. Oktober 2016 Linux