Zajímavá fakta o počítačovém měření času

Obsah

Unixový čas
UTC
Žádné chyby, žádný stres - Váš průvodce krok za krokem k vytváření softwaru pro změnu života, aniž by došlo ke zničení vašeho života
NTP
Částečný čas
ISO 8601
Vše včas

Zdroj: ChakisAtelier / iStockphoto

Odnést:

Pravděpodobně příliš nemyslíte na hodiny v počítači, ale existuje spousta zajímavých věcí, které udržují hladký chod všeho.

Pravděpodobně příliš nepřemýšlíte o hodinách v počítači, pokud možná nedojde k důležitému termínu, ale když víte něco o tom, jak váš počítač udržuje čas, může váš systém a síť běžet hladce. Počítačová technologie navíc změnila způsob, jakým sledujeme, zaznamenáváme a zaznamenáváme čas, což je samo o sobě docela zajímavé. Zde se dobře podívejte, jak počítače udržují čas.

Unixový čas

Odpusť mi, že jsem trochu soustředěný na Unix, ale dobrý kus serverů na internetu používá čas Unix. Co je unixový čas? Je to vlastně docela jednoduché. Je to počet sekund, které uplynuly od půlnoci 1. ledna 1970 v UTC. (Vysvětlím UTC o něco později v tomto článku.) Toto je známé jako „epocha“.

Mnoho unixových a Linuxových systémů počítá čas výpočtem epoch sekund a převádí je na místní čas. Výhodou je, že je docela snadné spočítat rozdíl mezi dvěma daty a časy. Pokud chci zjistit, kolik času uplynulo od půlnoci 1. ledna 1970 a právě teď, je to jen otázka jednoduchého odečtení. Programovací jazyk Perl má schopnost vypočítat epochy vteřin, kdykoli si chcete představit. (Více o Perlu se můžete dozvědět v Perlu 101.)

Existuje také řada zábavných vzorců, které se objevují, jak se od vteřin od roku 1970 zatrhnou. Wikipedia má jejich seznam. Například 13. února 2009 počet uplynulých sekund dosáhl 1 234 567 890. Ano, to jsou všechna čísla od jednoho. Po celém světě byly oslavy oslavy v technických komunitách. A pro ty z vás, kteří nejsou tak podivínští, ne, to nedělám.

Vážnějším důsledkem udržení času tímto způsobem je problém 2038. Bez přílišných podrobností bude v roce 2038 počet uplynulých sekund příliš velký na to, aby se udržel v 32bitovém celém čísle podepsaném. Četné systémy, včetně vestavěných počítačů, stále používají 32bitové procesory. Stále máme dostatek času na převedení na 64bitové systémy nebo na nalezení jiných řešení, ale pokud si vzpomenete na debakl Y2K, kde se lidé v poslední chvíli potulovali, aby tento problém vyřešili, někdy prostě není vůle něco udělat tyto věci předem.

Když přepneme úplně na 64bitové procesory, budeme muset do 292 277 026 596 sekund, než budeme muset znovu přepnout procesory. V tu chvíli však bude mít lidstvo naléhavější obavy než jejich počítačové hodiny - do té doby bude Slunce Zemi dlouho spolknout.

UTC

Přestože UTC neboli koordinovaný světový čas není přísně omezen na počítače, je důležité, jak fungují jejich hodiny. Je to náhrada za Greenwichský střední čas, který bere v úvahu zpomalení Země. Hlavní poledník, na kterém je tento výpočet založen, se stále nachází v Greenwichské observatoři v Anglii. Proč tam? Je to pozdržení Britské říše.

Časová pásma jsou reprezentována jako korekce hlavního poledníku. Například žiji v tichomořském časovém pásmu, což je UTC-8. A během letního času je to vlastně UTC-7.

Žádné chyby, žádný stres - Váš průvodce krok za krokem k vytváření softwaru pro změnu života, aniž by došlo ke zničení vašeho života

Nemůžete zlepšit své programovací schopnosti, když se nikdo nestará o kvalitu softwaru.

UTC se používá v celé řadě nevýhod, jak se zbavit nejasností o časových pásmech, včetně letectví, předpovědi počasí a výpočetní techniky. Většina počítačů představuje místní časové pásmo jako ofset UTC, ale většina serverů na internetu vyjadřuje čas v UTC. Můžete zkontrolovat své záhlaví jako důkaz.

NTP

Zatímco servery používají hodiny nastavené na UTC, počítačové hodiny mají notoricky známý zvyk zpomalit. Mít spoustu synchronizovaných hodin může způsobit zmatek v takových věcech, což závisí na načasování. Proto vznikl Network Time Protocol. Bylo to už od 80. let, díky čemuž jsou počítačové hodiny dokonale synchronizované s NTP. Obvykle na to nemusíte myslet. Většinou musíte pouze povolit NTP ve vašem systému, buď prostřednictvím konfiguračních souborů nebo ovládacího panelu, a NTP se postará o zbytek tím, že kontaktuje servery a pravidelně synchronizuje hodiny počítače. (Další informace naleznete v tématu Jak síťový časový protokol udržuje internetový tiket.)

Částečný čas

Zajímavým způsobem, jak reprezentovat čas, je použití zlomkových dnů. Je to forma desetinného času, která představuje čas jako procento dne, který uplynul. Například půlnoc je 0,00, poledne 0,50, 6:00 p.m. je 0,75 a tak dále.

Chcete-li získat aktuální čas jako zlomkový den, vydělte aktuální minutu 60 a připojte ji k hodině. Pokud je například v současné době 1:24 hodin, pak 24 děleno 60 je 0,40, což dává 13,40. Vydělením této hodnoty 24 se získá 0,56. Můžete také mít jakoukoli přesnost. Například jsem mohl napsat čas jako .5583333. Výhodou udržení času tímto způsobem je to, že stejně jako výše uvedené epochy, výpočet rozdílů mezi dvěma časy je jen otázkou jednoduchého odečtení.

ISO 8601

Pokud jste někdy byli v zahraničí, nyní existuje mnoho různých způsobů, jak reprezentovat data. Ve Spojených státech je měsíc obvykle na prvním místě, takže 15. ledna 2018 bude zastoupena 15. ledna 1818. Na jiných místech začíná den jako v 15/18/18. To může způsobit určité problémy při komunikaci s lidmi v různých zemích.

Některé z těchto problémů se snaží vyřešit mezinárodní norma ISO 8601. Je to docela jednoduché: RRRR-MM-DD. Vrátíme-li se k našemu příkladu, reprezentovanému podle ISO 8601, vypadá to takto: 2018-01-15. Je to jednoznačné a „velké endiánské“, protože rok je na prvním místě. Tento standard také usnadňuje počítačům třídění věcí podle data. Další variace připojují UTC nebo ukazují počet dní uplynulých v roce.