CLOCK_REALTIME和CLOCK_MONOTONIC之间的区别？

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您能解释一下Linux 返回的时钟CLOCK_REALTIME与CLOCK_MONOTONIC时钟之间的区别clock_gettime()吗？

如果我需要计算外部源产生的时间戳与当前时间之间的经过时间，哪个是更好的选择？

最后，如果我有一个NTP守护进程周期性地调整系统时间，怎么做这些调整与每个互动CLOCK_REALTIME和CLOCK_MONOTONIC？

linux

— NPE
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CLOCK_REALTIME代表机器对当前壁钟时间的最佳猜测。正如Ignacio和MarkR所说，这意味着CLOCK_REALTIME随着系统时钟（包括NTP）的改变，它可以向前和向后跳跃。

CLOCK_MONOTONIC表示自过去某个固定点以来经过的绝对时间。它不受系统时间时钟变化的影响。

如果要计算在一台计算机上观察到的两个事件之间的经过时间，而又不进行中间重启，CLOCK_MONOTONIC则是最佳选择。

请注意，在Linux CLOCK_MONOTONIC上，虽然通过POSIX定义，它不会测量挂起所花费的时间。您可以将特定CLOCK_BOOTTIME于Linux 的单调时钟用于挂起期间保持运行。

— 咖啡馆
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请注意，在较新的内核上，可以使用CLOCK_MONOTONIC_RAW，它甚至更好（没有NTP调整）。

— 约瑟夫·加文2012年

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@JosephGarvin代表“更好”的某个值，也许-CLOCK_MONOTONIC_RAW可能以百万分之几（或几百）的速度实时运行或慢速运行，其速度可能会因温度或电压（或偷窃时间）等环境条件而异。虚拟机）。在运行正常的计算机上，NTP会尽力减轻所有这些因素的影响，因此CLOCK_MONOTONIC更紧密地反映了真实的经过时间。

— hobbs 2012年

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的确，让CLOCK_MONOTONIC_PARBOILED受NTP纠正频率误差的影响而不受其纠正相位误差的影响可能是很有趣的，但这对于可疑的增益来说是非常复杂的：)

— hobbs

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我喜欢@hobbs提出的观点。如果您担心会受到时钟漂移影响的程序该怎么办？CLOCK_MONOTONIC在那种情况下会是最好的选择吗？例如，“ 爱国者”导弹系统

— 捷尔2014年

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我认为提到CLOCK_REALTIME受leap秒影响也很重要。这意味着它会加倍产生时间戳每一个闰秒被插入的时间。上一次是在2012年6月30日，很多软件都遇到了麻烦。

— user1202136 2014年

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罗伯特·洛夫（Robert Love）的《LINUX系统编程第二版》一书在第11章第363页的开头专门解决了您的问题：

单调时间源的重要方面不是当前值，而是保证时间源严格线性增加，因此对于计算两次采样之间的时间差很有用

就是说，我相信他假设进程在同一操作系统实例上运行，因此您可能希望定期运行校准以估计漂移。

— 用户名
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CLOCK_REALTIME受NTP影响，并且可以向前和向后移动。CLOCK_MONOTONIC不是，每跳一跳就跳一次。

— 伊格纳西奥·巴斯克斯（Ignacio Vazquez-Abrams）
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CLOCK_MONOTONIC受NTP时间调整（时间转换）的影响。但是不会跳。

— derobert

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但是在更新的内核上有CLOCK_MONOTONIC_RAW，它实际上不受NTP的影响。

— Joseph Garvin 2012年

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“滴答”-在Linux / amd64上滴答有多大/长/ CPU指令的粗略概念？或者在哪里可以获取有关此文件的文档？

— kevinarpe 2014年

@kevinarpe不确定，但我认为滴答定义为时间的一部分，而不是CPU周期的数量，通常是1/100秒。

— 斯特凡

@Stéphane：我肯定必须比10ms紧。我认为Java的System.nanoTime()用途CLOCK_MONOTONIC可以测量1000ns或更短的持续时间。也许您在考虑系统时间，有时会限制为毫秒？

— kevinarpe

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除了伊格纳西奥（Ignacio）的回答外，CLOCK_REALTIME还可以飞跃向前，偶尔向后飞。CLOCK_MONOTONIC两者都不做；它只是继续前进（尽管它可能会在重新启动时重置）。

一个健壮的应用程序需要能够容忍CLOCK_REALTIME偶尔的向前跳跃（也许偶尔会非常轻微地向后跳跃，尽管这更多的是一种极端情况）。

想象一下，当您挂起笔记本电脑时会发生什么- CLOCK_REALTIME在履历表之后向前跳，CLOCK_MONOTONIC而不会。在虚拟机上尝试。

— 标记
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程序启动时，CLOCK_MONOTONIC从0开始；它不用于进程间使用。

— Benubird

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@Benubird：程序启动时它不会从0开始。那是CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID。快速测试：$ perl -w -MTime::HiRes=clock_gettime,CLOCK_MONOTONIC -E 'say clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC)'-> 706724.117565279 该数字与Linux上的系统正常运行时间相匹配，但该标准表明它是任意的。

— derobert

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顺便说CLOCK_MONOTONIC一句，我不认为通过挂起/恢复停止的Linux行为符合POSIX。应该是从过去的某个固定时间开始的时间，但是在挂起/恢复上停止时钟会破坏该时间。

— caf 2013年

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POSIX 7引号

POSIX 7在http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/clock_getres.html上都指定了这两项：

CLOCK_REALTIME：

该时钟表示测量系统实时时间的时钟。对于此时钟，clock_gettime（）返回的值和clock_settime（）指定的值表示自纪元以来的时间量（以秒和纳秒为单位）。

CLOCK_MONOTONIC （可选功能）：

对于此时钟，clock_gettime（）返回的值表示自过去未指定的点（例如，系统启动时间或纪元）以来的时间量（以秒和纳秒为单位）。在系统启动时间之后，这一点不会改变。不能通过clock_settime（）设置CLOCK_MONOTONIC时钟的值。

clock_settime()给出了一个重要提示：POSIX系统能够CLOCK_REALITME随其进行任意更改，因此不要依赖于它既不连续也不向前。NTP可以使用实现clock_settime()，并且只会影响CLOCK_REALITME。

Linux内核实现似乎以启动时间为以下时间CLOCK_MONOTONIC：CLOCK_MONOTONIC的起点

— Ciro Santilli郝海东冠状病六四事件法轮功
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抱歉，没有信誉将其添加为评论。因此，它是一个补充性答案。

根据您调用的频率clock_gettime()，您应该记住，Linux仅在VDSO中提供了一些 “时钟”（即，不需要系统调用，而所有开销只有一个-只会在添加Linux之后变得更糟）以防御类似Spectre的攻击）。

尽管clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC,...)，clock_gettime(CLOCK_REALTIME,...)和gettimeofday()总是非常快（由VDSO加速），但对于CLOCK_MONOTONIC_RAW或任何其他POSIX时钟而言，情况并非如此。

这可能随内核版本和体系结构而改变。

尽管大多数程序不需要注意这一点，但是VDSO可能会加速时钟延迟：如果在内核使用时钟计数器更新共享内存区域时碰到了这些错误，则必须等待。内核完成。

这是“证明”（GitHub，使机器人远离kernel.org）：https : //github.com/torvalds/linux/commit/2aae950b21e4bc789d1fc6668faf67e8748300b7

— 匿名
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