Справочник Ada 95

D.8 Монотонное время

В этом разделе описан пакет высокоточного монотонного таймера.

Статическая семантика

Существует следующий определяемый языком библиотечный пакет:

package Ada.Real_Time is

type Time is private; Time_First : constant Time; Time_Last : constant Time; Time_Unit : constant := определяемое реализацией действительное число;

type Time_Span is private; Time_Span_First : constant Time_Span; Time_Span_Last : constant Time_Span; Time_Span_Zero : constant Time_Span; Time_Span_Unit : constant Time_Span;

Tick : constant Time_Span; function Clock return Time;

function "+" (Left : Time; Right : Time_Span) return Time; function "+" (Left : Time_Span; Right : Time) return Time; function "-" (Left : Time; Right : Time_Span) return Time; function "-" (Left : Time; Right : Time) return Time_Span;

function "<" (Left, Right : Time) return Boolean; function "<="(Left, Right : Time) return Boolean; function ">" (Left, Right : Time) return Boolean; function ">="(Left, Right : Time) return Boolean;

function "+" (Left, Right : Time_Span) return Time_Span; function "-" (Left, Right : Time_Span) return Time_Span; function "-" (Right : Time_Span) return Time_Span; function "*" (Left : Time_Span; Right : Integer) return Time_Span; function "*" (Left : Integer; Right : Time_Span) return Time_Span; function "/" (Left, Right : Time_Span) return Integer; function "/" (Left : Time_Span; Right : Integer) return Time_Span;

function "abs"(Right : Time_Span) return Time_Span;

Этот абзац был удалён.

function "<" (Left, Right : Time_Span) return Boolean; function "<="(Left, Right : Time_Span) return Boolean; function ">" (Left, Right : Time_Span) return Boolean; function ">="(Left, Right : Time_Span) return Boolean;

function To_Duration (TS : Time_Span) return Duration; function To_Time_Span (D : Duration) return Time_Span;

function Nanoseconds (NS : Integer) return Time_Span; function Microseconds (US : Integer) return Time_Span; function Milliseconds (MS : Integer) return Time_Span;

type Seconds_Count is range определяемое реализацией;

procedure Split(T : in Time; SC : out Seconds_Count; TS : out Time_Span); function Time_Of(SC : Seconds_Count; TS : Time_Span) return Time;

private ... -- не задано языком end Ada.Real_Time;

В этом приложении реальное время определяется как физическое время, наблюдаемое во внешней среде. Тип Time является типом времени, как определено в 9.6; значения этого типа могут использоваться в операторе delay_until_statement. Значения этого типа представляют отрезки идеальной временной шкалы. Множество значений типа Time соответствует одному значению диапазона определяемых реализацией математических целых чисел.

Значение Time I представляет полуоткрытый интервал реального времени, который начинается с E+I*Time_Unit и ограничен E+(I+1)*Time_Unit, где Time_Unit — определяемое реализацией действительное число, а E — неопределённая начальная точка, эпоха, которая одинакова для всех значений типа Time. Языком не указано, синхронизированы ли временные значения с какой-либо стандартной временной отметкой. Например, E может соответствовать времени запуска системы или эпохе некоторого временного стандарта.

Значения типа Time_Span представляют длительность реального времени. Множество значений этого типа соответствует одному значению диапазона определяемых реализацией математических целых чисел. Значение Time_Span, соответствующее целому числу I, представляет длительность реального времени I*Time_Unit.

Time_First и Time_Last — соответственно наименьшее и наибольшее значения типа Time. Аналогично, Time_Span_First и Time_Span_Last — соответственно наименьшее и наибольшее значения типа Time_Span.

Значение типа Seconds_Count представляет прошедшее время, измеренное в секундах, с момента эпохи.

Динамическая семантика

Time_Unit — наименьшая единица реального времени, представимая типом Time; она выражается в секундах. Time_Span_Unit — разница между двумя последовательными значениями типа Time. Это также наименьшее положительное значение типа Time_Span. Time_Unit и Time_Span_Unit представляют одну и ту же продолжительность реального времени. Такт таймера — интервал реального времени, в течение которого значение таймера (как наблюдается при вызове функции Clock) остаётся постоянным. Tick — средняя длительность таких интервалов.

Функция To_Duration преобразует значение TS в значение типа Duration. Аналогично, функция To_Time_Span преобразует значение D в значение типа Time_Span. В обоих случаях результат округляется до ближайшего представимого значения (в сторону от нуля, если точно между двумя представимыми значениями).

To_Duration(Time_Span_Zero) возвращает 0.0, а To_Time_Span(0.0) возвращает Time_Span_Zero.

Функции Nanoseconds, Microseconds и Milliseconds преобразуют входной параметр в значение типа Time_Span. NS, US и MS интерпретируются как количество наносекунд, микросекунд и миллисекунд соответственно. Результат округляется до ближайшего представимого значения (в сторону от нуля, если точно между двумя представимыми значениями).

Эффекты операторов на Time и Time_Span соответствуют эффектам операторов, определённых для целочисленных типов.

Функция Clock возвращает время, прошедшее с момента эпохи.

Эффекты операций Split и Time_Of определяются следующим образом, рассматривая значения типа Time, Time_Span и Seconds_Count как математические целые числа. Эффект Split(T,SC,TS) состоит в том, чтобы установить SC и TS в значения, такие что T*Time_Unit = SC*1.0 + TS*Time_Unit, и 0.0 <= TS*Time_Unit < 1.0. Возвращаемое значение Time_Of(SC,TS) — это значение T такое, что T*Time_Unit = SC*1.0 + TS*Time_Unit.

Требования к реализации

Диапазон значений Time должен быть достаточным для уникального представления диапазона реального времени от запуска программы до 50 лет спустя. Tick не должен превышать 1 миллисекунды. Time_Unit должно быть меньше или равно 20 микросекунд.

Time_Span_First не должно быть больше -3600 секунд, а Time_Span_Last не должно быть меньше 3600 секунд.

Скачок таймера — это разница между двумя последовательными различными значениями таймера (наблюдаемыми при вызове функции Clock). Не должно быть обратных скачков таймера.

Требования к документации

Реализация должна документировать значения Time_First, Time_Last, Time_Span_First, Time_Span_Last, Time_Span_Unit и Tick.

Реализация должна документировать свойства лежащего в основе временного базиса, используемого для таймера и типа Time, такие как поддерживаемый диапазон значений и любые соответствующие аспекты используемого базового оборудования или операционной системы.

Реализация должна документировать, существует ли синхронизация с внешними временными отметками, и если такая синхронизация существует, источники синхронизирующей информации, частоту синхронизации и применяемый метод синхронизации.

Реализация должна документировать любые аспекты внешней среды, которые могут повлиять на поведение таймера, как определено в этом разделе.

Метрики

Для целей метрик, определённых в этом разделе, реальное время определяется как Международное атомное время (TAI).

Реализация должна документировать следующие метрики:

Верхняя граница продолжительности реального времени такта таймера. Это значение D такое, что если t1 и t2 — любые реальные моменты времени такие, что t1 < t2 и Clock_t1 = Clock_t2, тогда t2 - t1 ≤ D.

Верхняя граница размера скачка таймера.

Верхняя граница скорости дрейфа Clock относительно реального времени. Это действительное число D такое, что

E*(1-D) ≤ (Clock_t+E - Clock_t) ≤ E*(1+D)
при условии: Clock_t + E*(1+D) ≤ Time_Last.

где Clock_t — значение Clock в момент времени t, а E — продолжительность реального времени не менее 24 часов. Используемое значение E для этой метрики должно быть указано.

Верхняя граница времени выполнения вызова функции Clock в тактах процессора.

Верхние границы времени выполнения операторов типов Time и Time_Span в тактах процессора.

Разрешения для реализации

Реализации, ориентированные на машины с размером слова меньше 32 бит, не обязаны поддерживать весь диапазон и точность типов Time и Time_Span.

END_OF_DOCUMENT_MARKER