adjtimex

一、介绍

      linux系统有两个时钟：一个是由主板电池驱动的“Real Time Clock”也叫做RTC或者叫CMOS时钟，硬件时钟。当操作系统关机的时候，用这个来记录时间，但是对于运行的系统是不用这个时间的。另一个时间是 “System clock”也叫内核时钟或者软件时钟，是由软件根据时间中断来进行计数的，内核时钟在系统关机的情况下是不存在的，所以，当操作系统启动的时候，内核时钟是要读取RTC时间来进行时间同步（有些情况下，内核时钟也可以通过ntp服务器来读取时间） 这两个时钟通常会有一些误差，所以长时间可以导致这两个时钟偏离的比较多，最简单的保持两个时间同步的方法是用软件测出他们之间的误差率，然后用软件进行修正。在每次重新启动系统的时候，系统都会用hwclock命令对时间进行同步。如果内核时钟在每一个时间中断都快或者慢的话，可以用adjtimex命令进行调整，使得RTC和内核时间走的快慢一致。 adjtimex 允许用户来调整内核的时间参数，因此可以改变内核时间的速度，可以用hwclock命令来比较出内核时间和RTC时间的偏移率，然后利用adjtimex 命令根据偏移率来对内核时间进行校正，使得内核时间走的快些或者慢些，当经过调整的内核时间跟RTC时间走的同样快的时候，可以把这个命令行写到启动脚本里面，让每次机器启动的时候都可以把内核的时间参数调整正确。

二、adjtimex 命令使用说明

语法：adjtimex [OPTION]… 主要参数说明:

• -p, –print 输出内核时间变量的值
• -t, –tick val 设置内核时钟计数间隔（微秒）
• -f, –frequency newfreq 设置系统时钟偏移量

• -c, –compare[=count] 比较系统时钟和CMOS时钟
• -i, –interval tim 设置时钟比较间隔时间 (sec)
• -l, –log[=file] 将当前时间记录到文件中
• –host timeserver 查询时间服务器
• -u, –utc 将CMOS时钟设置成UTC

三、 adjtimex应用

查看当前内核时间变量的信息

# adjtimex -p
       mode: 0
     offset: 0
  frequency: 573135
   maxerror: 16384000
   esterror: 16384000
     status: 65
time_constant: 6
  precision: 1
  tolerance: 33554432
       tick: 10000
   raw time:  1189736934s 800946us = 1189736934.800946

return value = 5

比较系统时钟和CMOS时钟的误差

# adjtimex --compare
                                         --- current ---    -- suggested --
cmos time     system-cmos       2nd diff    tick      freq     tick      freq
1191706436  -1969378.503326 -1969378.503326  10000    573135
1191706446  -1969378.503351      -0.000026   10000    573135
1191706456  -1969378.503359      -0.000007   10000    573135    10000    619952
1191706466  -1969378.503403      -0.000045   10000    573135    10000    866825
1191706476  -1969378.503406      -0.000003   10000    573135    10000    591825
1191706486  -1969378.503454      -0.000048   10000    573135    10000    887140
1191706496  -1969378.503449       0.000005   10000    573135    10000    540265
1191706506  -1969378.503510      -0.000061   10000    573135    10000    973075

2nd diff表示系统时间在10秒周期内快了还是慢了几秒种，如“-0.000026”在这里表示系统时间在10秒钟内慢了0.000026秒（注意，这里系统会连续测试出好几个连续的差别，一般可以参考平均值）。 前面的tick/freq字段表示内核的tick和freq值，后面的tick/freq表示系统对tick和freq的推荐值，用这个值可以对系统时间进行校正。针对上面的误差可以不需要校正，若需要修正可使用adjtimex –t或adjtimex –f指令进行修正。

修正系统时间和CMOS时间之间的误差：

# adjtimex –t 10002

把系统10秒（10000微秒）的长度定义成实际时间的10002微秒，也就是说让系统时间走的快点，也可以说每系统时间走10秒（10000微秒）就快2微秒，从而系统时间跟上了RTC时间，达到了时间校正的目的。

四、 系统代码实现说明

头文件 ：

 #include <sys/timex.h>

函数原型：

int adjtimex(struct timex *buf);

函数说明：

Linux 使用 David L. Mill 的时钟调整算法系统调用 adjtimex() 读取和可选地设置该算法的调整参数。它以一个指向结构体 timex 指针为参数，更新内核参数相应的值，并且通过相同的结构体来返回内核当前的值。这个结构体被声明为如下：

struct timex {

int modes; /* 模式选择符 */

long offset; /* 时间偏移 (微秒) */

long freq; /* 频率偏移 (由 ppm 缩放) */

long maxerror; /* 最大错误 (微秒) */

long esterror; /* 估计的错误 (微秒) */

int status; /* 时钟 命令/状态 */

long constant; /* pll time constant */

long precision; /* clock precision (usec) (read-only) */

long tolerance; /* clock frequency tolerance (ppm) (read-only) */

struct timeval time; /* current time (read-only) */

long tick; /* 时钟滴答之间的微秒 */

};

modes 域用来指定哪个参数用于设置，如果需要的话。它可能包含下面值的位-或的组合：

#define ADJ_OFFSET 0x0001 /* 时间利偏移 */

#define ADJ_FREQUENCY 0x0002 /* 频率偏移 */

#define ADJ_MAXERROR 0x0004 /* 最大错误值 */

#define ADJ_ESTERROR 0x0008 /* 估计的错误值 */

#define ADJ_STATUS 0x0010 /* 时钟状态 */

#define ADJ_TIMECONST 0x0020 /* pll time constant */

#define ADJ_TICK 0x4000 /* 时钟滴答值 */

#define ADJ_OFFSET_SINGLESHOT 0x8001 /* old-fashioned adjtime() */

一般用户严格要求把 mode 的值设置为零，只有超级用户可以设置某些参数。

注意：adjtimex() 是 Linux 定义并不应该出现在可移植的程序里。参看 adjtime(3) 来获得更好移植性，但却缺少灵活性的调整系统时钟的方法。

返回值

成功时，adjtimex() 返回时钟状态：

#define TIME_OK 0 /* 时钟已同步 */

#define TIME_INS 1 /* 插入调整值 */

#define TIME_DEL 2 /* 删除调整值 */

#define TIME_OOP 3 /* 调整正进行 */

#define TIME_WAIT 4 /* 调整已经发生 */

#define TIME_BAD 5 /* 时钟没有同步 */

失败时，adjtimex() 返回 -1 并把 errno 设置为合适的值。

错误

EFAULT

buf 没有指向一个可写的内存。

EINVAL

试图设置，但是 buf.offset 超过从 -131071 到 +131071 范围，或者 buf.status 不是上面列出的值，或者     buf.tick 值超出从 900000/HZ 到 1100000/HZ，此处的 HZ 是系统时钟中断频率。

EPERM

buf.mode 不是零但调用者没有足够的权限。在 Linux 下至少需要要 CAP_SYS_TIME 权限。