wall clock time что это
Elapsed real time
From Wikipedia, the free encyclopedia
Elapsed real time, real time, wall-clock time, or wall time is the actual time taken from the start of a computer program to the end. In other words, it is the difference between the time at which a task finishes and the time at which the task started.
Wall time is thus different from CPU time, which measures only the time during which the processor is actively working on a certain task. The difference between the two can arise from architecture and run-time dependent factors, e.g. programmed delays or waiting for system resources to become available. Consider the example of a mathematical program that reports that it has used «CPU time 0m0.04s, Wall time 6m6.01s». This means that while the program was active for six minutes and one second, during that time the computer’s processor spent only 4/100 of a second performing calculations for the program.
Conversely, programs running in parallel on more than one processing unit can spend CPU time many times beyond their elapsed time. Since in concurrent computing the definition of elapsed time is non-trivial, the conceptualization of the elapsed time as measured on a separate, independent wall clock is convenient.
Another definition of «wall time» is the measurement of time via a separate, independent clock as opposed to the local system’s internal time, i.e. with regard to the difference between the two. [1]
«Real time» in the meaning of «wall time» should not be confused with real-time computing.
wall clock time
Смотреть что такое «wall clock time» в других словарях:
Wall clock time — Succinctly stated, wall clock time is the human perception of the passage of time from the start to the completion of a task. In the context of a task being performed on a computer, wall clock time or wall time is a measure of how much real time… … Wikipedia
Clock face — A wall clock, with 3 dials and 5 hands at 5:05 A clock face is the part of an analog clock (or watch) that displays the time through the use of a fixed numbered dial or dials and moving hands. In its most basic form, recognized universally… … Wikipedia
clock — I n. 1) to regulate, set; wind a clock 2) to advance a clock; or: to set, turn a clock ahead (by one hour) 3) to set, turn a clock back (by ten minutes) 4) an alarm; cuckoo; electric; grandfather; wall clock 5) a biological clock 6) a clock is… … Combinatory dictionary
Clock — For other uses, see Clock (disambiguation). Timepiece redirects here. For the Kenny Rogers album, see Timepiece (album). Platform clock at King s Cross railway station, London … Wikipedia
Clock network — A clock network or clock system is a set of clocks designed to always show exactly the same time by communicating with each other. Clock networks usually include a central master clock kept in sync with an official time source, and one or more… … Wikipedia
Time Stamp Counter — The Time Stamp Counter is a 64 bit register present on all x86 processors since the Pentium. It counts the number of ticks since reset, and is only accessible through the RDTSC instruction. This instruction returns the TSC in EDX:EAX. Its opcode… … Wikipedia
Clock Tower (video game) — Clock Tower Japanese cover art Developer(s) Human Entertainment Publisher(s) H … Wikipedia
Time in Indiana — refers to the controversial time zone division of Indiana, and to the state s historical response to the innovation of daylight saving time. The official dividing line between Eastern Time and Central Time has, over time, progressively moved west … Wikipedia
Wall Street bombing — The aftermath of the explosion. Federal Hall is at the right. Location New York City, New York … Wikipedia
clock — clock1 /klok/, n. 1. an instrument for measuring and recording time, esp. by mechanical means, usually with hands or changing numbers to indicate the hour and minute: not designed to be worn or carried about. 2. See time clock. 3. a meter or… … Universalium
clock time
Смотреть что такое «clock time» в других словарях:
clock time — noun a reading of a point in time as given by a clock do you know what time it is? the time is 10 o clock • Syn: ↑time • Derivationally related forms: ↑time (for: ↑time) … Useful english dictionary
clock time difference — laikrodžių laiko skirtumas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. clock time difference vok. Uhrzeitdifferenz, f rus. разница во времени часов, f pranc. différence entre temps d horloge, f … Automatikos terminų žodynas
Wall clock time — Succinctly stated, wall clock time is the human perception of the passage of time from the start to the completion of a task. In the context of a task being performed on a computer, wall clock time or wall time is a measure of how much real time… … Wikipedia
spacecraft clock time — noun the clock time given by a clock carried on board a spacecraft • Syn: ↑SCLK • Hypernyms: ↑clock time, ↑time … Useful english dictionary
time clock — ˈtime clock noun [countable] HUMAN RESOURCES a clock, often connected to a computer, that records the exact time that someone arrives at and leaves work * * * time clock UK US noun [C] HR, WORKPLACE ► a machine, sometimes connected to a computer … Financial and business terms
Clock — For other uses, see Clock (disambiguation). Timepiece redirects here. For the Kenny Rogers album, see Timepiece (album). Platform clock at King s Cross railway station, London … Wikipedia
Time dilation — This article is about a concept in physics. For the concept in sociology, see time displacement. In the theory of relativity, time dilation is an observed difference of elapsed time between two events as measured by observers either moving… … Wikipedia
Time — This article is about the measurement. For the magazine, see Time (magazine). For other uses, see Time (disambiguation). The flow of sand in an hourglass can be used to keep track of elapsed time. It also concretely represents the present as… … Wikipedia
Clock of the Long Now — The first prototype, on display at the Science Museum in London. The Clock of the Long Now, also called the 10,000 year clock, is a proposed mechanical clock designed to keep time for 10,000 years. The project to build it is part of the Long Now… … Wikipedia
Time discipline — In sociology and anthropology, time discipline is the general name given to social and economic rules, conventions, customs, and expectations governing the measurement of time, the social currency and awareness of time measurements, and people s… … Wikipedia
DCF77: как работает система передачи сигналов точного времени?
Наверное многие, приобретающие часы или метеостанцию, видели на упаковке логотип Radio Controlled Clock или даже Atomic Clock. Это весьма удобно, ведь достаточно поставить часы на стол, и они через некоторое время автоматически настроятся на точное время.
Разберемся как это работает и напишем декодер на языке Python.
Существуют разные системы синхронизации времени. Наиболее популярная в Европе — немецкая система DCF-77, в Японии есть своя система JJY, в США есть система WWVB, и так далее. Далее рассказ будет о DCF77, как о наиболее актуальной и доступной для приема в некоторых местах европейской части России и соседних странах (у жителей Дальнего Востока может быть противоположное мнение, впрочем они в свою очередь могут принять и проанализировать японский сигнал;).
Все написанное далее, будет про DCF77.
Прием сигнала
DCF77 это длинноволновая станция, работающая на частоте 77.5КГц, и передающая сигналы в амплитудной модуляции. Станция мощностью 50КВт расположена в 25км от Франкфурта, она начала работу еще в 1959 году, в 1973 к точному времени была добавлена информация о дате. Длина волны при частоте 77КГц весьма большая, поэтому размеры антенного поля тоже весьма приличные (фото из Википедии):
При такой антенне и подводимой мощности, зона приема охватывает практически всю Европу, Белоруссию, Украину и часть России.
Записать сигнал может каждый. Для этого достаточно зайти на онлайн-приемник http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/, выбрать там частоту 76.5КГц и USB-модуляцию. Должна открыться картинка примерно типа такой:
Там же нажимаем кнопку download и записываем фрагмент длиной в несколько минут. Разумеется, при наличии «настоящего» приемника, способного записать частоту 77.5КГц, можно использовать и его.
Конечно, принимая радиосигналы точного времени через Интернет, мы не получим действительно точное время — сигнал передается с задержкой. Но наша цель лишь понять структуру сигнала, для этого интернет-записи более чем достаточно. В реале конечно, используются специализированные устройства для приема и декодирования, о них будет сказано ниже.
Итак, мы получили запись, приступим к ее обработке.
Декодирование сигнала
Загрузим файл с помощью Python и посмотрим его структуру:
Мы видим типичную амплитудную модуляцию:
Для упрощения декодирования возьмем огибающую сигнала с помощью преобразования Гильберта:
Результат в увеличенном виде:
Сгладим выбросы от помех с помощью low-pass фильтра, заодно вычислим среднее значение, оно пригодится потом для парсинга.
Результат (желтая линия): практически прямоугольный сигнал, который довольно легко анализировать.
Парсинг
Сначала нужно получить битовую последовательность. Сама структура сигнала очень проста.
Импульсы поделены на секундные интервалы. Если расстояние между импульсами составляет 0.1с (т.е. длина самого импульса 0.9с), к битовой последовательности добавляем «0», если расстояние составляет 0.2с (т.е. длина 0.8с), добавляем «1». Конец каждой минуты обозначается «длинным» импульсом, длиной 2с, битовая последовательность при этом обнуляется, и заполнение начинается заново.
Вышенаписанное несложно записать на языке Python.
В результате получаем последовательность бит, в нашем примере для двух минут она выглядит так:
Кстати интересно, что в сигнале есть и «второй слой» данных. Последовательность бит также закодирована с помощью фазовой модуляции. Теоретически, это должно обеспечивать более устойчивое декодирование даже в случае ослабленного сигнала.
Наш последний шаг: получить собственно данные. Биты передаются раз в секунду, так что мы имеем всего 59 бит, в которых закодировано достаточно много информации:
Биты описаны в Википедии, и они довольно любопытны. Первые 15 бит не используются, хотя были планы использовать для систем оповещения и гражданской обороны. Бит A1 указывает на то, что в следующий час часы будут переведены на летнее время. Бит А2 указывает, что в следующий час будет добавлена дополнительная секунда, которая иногда используется для коррекции времени в соответствии с вращением Земли. Остальные биты кодируют часы, минуты и дату.
Для тех, кто захочет поэкспериментировать самостоятельно, код для декодирования приведен под спойлером.
Запустив программу, мы увидим примерно такой вывод:
0011110110111000001011000001010000100110010101100010011000
Tuesday, 26.03.19, 21:41
0001111100110110001010100001010000100110010101100010011000
Tuesday, 26.03.19, 21:42
Собственно, вот и вся магия. Плюс такой системы в том, что декодирование чрезвычайно простое, и может быть сделано на любом, самом несложном микроконтроллере. Просто считаем длину импульсов, накапливаем 60 бит, и в конце каждой минуты получаем точное время. По сравнению с другими способами синхронизации времени (GPS например, или не дай бог, Интернет:), такая радиосинхронизация практически не требует электроэнергии — для примера, обычная домашняя метеостанция работает около года от 2х батареек АА. Поэтому с радиосинхронизацией делают даже наручные часы, не говоря уже конечно, о настенных или об уличных вокзальных.
Удобство и простота DCF привлекают и любителей самоделок. Всего за 10-20$ можно купить готовый модуль из антенны с готовым приемником и TTL-выходом, который можно подключить к Arduino или другому контроллеру.
Желающие могут даже проапгрейдить старые бабушкины часы, установив в них новый механизм с радиосинхронизацией:
Найти такой можно на ebay по ключевым словам «Radio Controlled Movement».
И наконец, лайфхак для тех, кто дочитал досюда. Даже если в ближайших паре тысяч км нет ни одного передатчика радиосигнала, такой сигнал несложно сгенерировать самостоятельно. В Google Play есть программа с названием «DCF77 Emulator», которая выводит сигнал на наушники. По заверениям автора, если обмотать провод наушников вокруг часов, они поймают сигнал (интересно как, ведь обычные наушники не выдадут сигнал 77КГц, но вероятно прием идет за счет гармоник). У меня на Android 9 программа не заработала совсем — просто не было звука (а может я его не слышал — 77КГц ведь:), но может кому-то повезет больше. Некоторые впрочем, делают себе и полноценный генератор сигналов DCF, который несложно сделать на той же Arduino или ESP32:
(источник sgfantasytoys.wordpress.com/2015/05/13/synchronize-radio-controlled-watch-without-access)
Основные концепции библиотеки chrono (C++)
Работа со временем как с безразмерной величиной может приводить к недоразумениям и ошибкам конвертации временных единиц измерения:
– Слушай, ты не помнишь, мы в sleep передаем секунды или миллисекунды?
– Блин, оказывается у меня в часе 360 секунд, ноль пропустил.
Для избежания таких ошибок предусмотрена библиотека chrono (namespace std::chrono). Она была добавлена в C++11 и дорабатывалась в поздних стандартах. Теперь все логично:
Библиотека реализует следующие концепции:
std::ratio
std::ratio – шаблонный класс, реализующий compile-time обыкновенную дробь (m/n). Он не относится к chrono, но активно используется этой библиотекой, поэтому, в первую очередь, познакомимся с ним, чтобы далее не вызывал вопросов.
Важно, что числитель и знаменатель – шаблонные constexpr параметры. Это позволяет формировать тип на этапе компиляции. Этот класс вспомогательный (чисто статический, helper class), и вообще говоря, не предназначен для математических вычислений. Он нужен для эффективного перевода единиц измерений. Например, мы хотим работать с различными единицами расстояний:
Пусть миллиметр будет базовой единицей, тогда:
В конструкторе можно было производить преобразование к базовой единице. Но, правильнее только там, где это преобразование нужно. Потому что метры в миллиметры можно преобразовать не опасаясь потерь при округлении, чего нельзя сказать об обратном.
В связи с вышесказанным, только лишь для полноты примера, я привожу не самую удачную реализацию операции сложения, зато простую:
Правильно было бы получать метры при сложении метров и километров.
duration — интервал времени
Некоторые популярные интервалы уже определены в библиотеке. Типы могут немного различаться в различных реализациях
Но можно определить свои:
Теперь как с ними работать. Неявная инициализация запрещена:
В C++14 добавлены пользовательские литералы для основных единиц:
Можно складывать, вычитать и сравнивать:
Как в примере выше, можно неявно преобразовывать часы в минуты, минуты в секунды, секунды в миллисекуну и т. д., но не наоборот:
В общем случае, неявное преобразование для целочисленных типов разрешено если отношение периодов является целым числом:
В противном случае есть 2 способа: округление и преобразование к float-типу.
Допустим, для вас избыточно представление количества секунд типом uint64_t. Ок:
Но вы все равно опасаетесь переполнения. Можно использовать класс из библиотеки для безопасной работы с числами. В стандарте такой нет (только предложение), но есть сторонние реализации. Также есть в VS, ее и используем:
Чтобы вывести значение интервала на экран или в файл, нужно использовать count():
Но не используйте count для внутренних преобразований!
time_point — момент времени
Класс time_point предназначен для представления моментов времени. Момент времени может быть охарактеризован как интервал времени, измеренным на каком-либо таймере, начиная с некоторой точки отсчета. Например, если вы готовите суп, пользуясь секундомером, то ваши моменты времени могут быть представлены так:
А если по минутной стрелке настенных часов, то те же моменты времени могут быть такими:
Тип интервала времени нам уже знаком, теперь перейдем к таймеру Clock. В библиотеке 3 таймера:
Чтобы получить интервал времени, прошедший с момента начала отсчета, можно вызвать time_since_epoch :
Преобразование time_point в число, например для сериализации или вывода на экран, можно осуществить через С-тип time_t:
Вместо заключения
Самый частый вопрос: как вывести время и дату в читаемом виде. С помощью chrono никак. Можно поиграть с time_t или использовать другую библиотеку от разработчика chrono.