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시스템 시간

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목차

1. 개요

시스템 시간은 컴퓨터 시스템에서 날짜와 시간을 추적하는 기능으로, 초기 개인용 컴퓨터에서는 전원이 꺼지면 시간이 초기화되는 문제가 있었다. IBM PC/AT는 메인보드에 실시간 시계를 내장하여 이 문제를 해결했으며, 이후 컴퓨터 네트워크의 발달과 함께 시간대 설정 기능이 추가되었다. 시스템 시간은 프로그래머블 인터벌 타이머를 통해 구현되며, 운영체제, 프로그래밍 언어, 응용 프로그램별로 시스템 시간을 얻는 방법이 다르다. CPU 시간과 파일 시스템 타임스탬프 역시 시스템 시간과 연관되어 사용된다.

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시스템 시간

2. 역사

개인용 컴퓨터의 발전과 더불어 시스템 시간의 역사도 함께 발전해왔다. 초기 개인용 컴퓨터는 시스템 시간을 유지하는 기능이 없었지만, 기술 발전과 함께 실시간 시계(RTC)가 메인보드에 탑재되면서 시스템 시간을 안정적으로 관리할 수 있게 되었다.

대부분의 1세대 PC들은 날짜와 시간을 추적하지 못했다. 컴퓨터 네트워크가 널리 사용되기 전까지 시스템 시간을 추적하였던 대부분의 개인용 컴퓨터 시스템들은 오직 로컬 시간과만 관계를 맺었고 시간대는 고려하지 않았다.

현재 기술로 대부분의 최신 컴퓨터는 현지 민간 시간을 추적하며, 비디오 카세트 레코더, 디지털 비디오 레코더, 케이블 TV 수신기, 개인 정보 단말기, 호출기, 휴대 전화, 팩스, 자동 응답기, 카메라, 캠코더, 에어컨, 전자레인지와 같은 다른 많은 가정 및 개인용 기기도 마찬가지이다.[1]

임베디드 시스템 내에서 작동하는 마이크로컨트롤러는 항상 시간을 추적하는 내부 하드웨어를 가지고 있는 것은 아니다.[1] 이러한 정보를 필요로 하는 시스템은 일반적으로 재부팅 시 타임 서버 또는 외부 시계와 같은 외부 소스에서 현재 시간을 가져오거나 사용자에게 현재 시간을 수동으로 입력하도록 사용자 인터페이스를 사용하여 기본 시간을 초기화한다.[1]

현재는 컴퓨터뿐만 아니라, 다음과 같은 가정용·개인용 전자기기도 시스템 시간을 구현하고 이용하고 있다.[2] 내장 시계를 구동할 수 있는 배터리를 내장한 것도 있지만, 대기 전력으로 구동되는 것도 많아, 전원 케이블을 제거하여 전원을 차단하면 시간이 리셋된다.[2]

2. 1. 초기 개인용 컴퓨터 (PC)

대부분의 1세대 PC는 날짜와 시간을 추적하지 못했다. 여기에는 CP/M 운영 체제를 구동하던 시스템뿐 아니라 초기 모델의 애플 II, BBC 마이크로, 코모도어 PET도 포함되었다. IBM PC/AT는 메인보드에 날짜/시간 하드웨어가 장착된 최초의 상용화된 개인용 컴퓨터였다. IBM PC와 XT용으로 온보드 배터리 백업이 있는 실시간 시계 칩이 포함된 애드온 주변 기판이 이용 가능했다. 컴퓨터 네트워크가 널리 사용되기 전까지 시스템 시간을 추적한 대부분의 개인용 컴퓨터 시스템은 오직 로컬 시간과만 관계를 맺었고 시간대는 고려하지 않았다.

초기 PC는 시스템 전원이 꺼지면 시간도 함께 소멸했기 때문에, 부팅할 때마다 시간을 설정해야 했다.[2] CP/M운영 체제나 초기의 Apple II, Commodore PET 등이 이에 해당한다.[2] 1981년에 출시된 IBM PC가 처음으로 전원을 꺼도 배터리로 계속 작동하는 실시간 시계를 마더보드에 탑재하여 시스템 시간을 안정적으로 이용할 수 있게 되었다.[2]

2. 2. 시간대 (Time Zone)

컴퓨터 네트워크가 널리 사용되기 전까지 대부분의 개인용 컴퓨터 시스템은 오직 현지 시간만 관리했으며 시간대에 대한 고려는 없었다.[1] 대한민국 표준시(KST, UTC+9)는 한국에서 사용되는 시간대이며, 대부분의 한국 내 컴퓨터 시스템은 KST를 기준으로 시간을 관리한다.

3. 시스템 시간의 작동 원리

시스템 시계는 일반적으로 CPU를 주기적으로 인터럽트하는 프로그래머블 인터벌 타이머로 구현되며, CPU는 타이머 인터럽트 서비스 루틴을 실행한다. 이 루틴은 보통 시스템 시계에 1 틱(단순한 카운터)을 더하고, 인터럽트 전에 CPU가 실행하던 작업으로 돌아가기 전에 다른 주기적인 정리 작업(선점 등)을 처리한다.[49]

시스템 시각은 "시스템 클록"이 생성하는 일정 "템포"(틱)를 시스템 시작 시(운영 체제의 부트업 시) 읽어들인 실시간 시계(하드웨어 시계)에 더하여 임의의 시작 시각부터의 경과 시간을 구한다. 이 틱은 PC에서는 Intel 8253 칩상의 프로그래머블 인터벌 타이머(Programmable Interval Timer영어, PIT)에서 인터럽트 벡터 "IRQ0"을 이용하여 정기적으로 발생시킬 수 있으며, 이 인터벌을 시스템 시각에 주기적으로 더한다.[49] 최근에는 PIT보다 고기능인 HPET이 탑재되는 경우가 많다. 리눅스 커널에서는 이 인터벌 횟수를 "Hz"라는 매크로로 커널빌드 시 지정할 수 있다.[50] 유닉스 계열 및 POSIX 호환 운영 체제에서는 예를 들어 1970년1월 1일 0시 0분 0초(UTC) 즉 UNIX 에포크부터 윤초를 고려하지 않은 경과 시간(UNIX 시간)이, 마이크로소프트 윈도우 NT에서는 1601년 1월 1일 0시 0분(UTC)부터 100나노초 틱 단위의 경과 시간이 주로 사용된다.

시스템 시각은 인간에게 익숙한 캘린더 시각으로 쉽게 상호 변환할 수 있다. 예를 들어, UNIX의 time_t는 이러한 변환을 지원하는 데이터형 중 하나이며, UNIX 시간=1,000,000,000초를 캘린더 시각 2001-09-09 01:46:40 UTC(단, 윤초를 고려하지 않음)로 변환하여 표시할 수 있다. 프로그래밍에서 사용되는 시간에 관한 라이브러리 함수나 서브루틴은 일반적으로 서로 다른 시각 표현 간의 상호 변환뿐만 아니라 표준 시간대(지구상의 시차), 서머타임, 윤초, 사용자 로케일 설정에 맞춰 조절하는 기능도 있어 시각을 적절하게 처리할 수 있다.

4. 시스템 시간의 반환

.System.currentTimeMillis()1 ms1970년 1월 1일바이오스 (IBM PC)INT 1Ah, AH=00h[70]54.931 ms (18.204 Hz)현재 날짜의 자정INT 1Ah, AH=02h[71]1 s현재 날짜의 자정INT 1Ah, AH=04h[72]1 day1980년 1월 1일 ~ 1999년 12월 31일 또는 2079년 12월 31일 (시스템에 따라 다름)CP/MSystem Control Block:[73] scb$base+58h (1978년 1월 1일 이후 날짜 수), scb$base+5Ah (시, BCD), scb$base+5Bh (분, BCD), scb$base+5Ch (초, BCD)1 s1978년 1월 1일 ~ 2067년 9월BDOS function 69h (T_GET):[74] word (1978년 1월 1일 이후 날짜 수), byte (시, BCD), byte (분, BCD), byte (초, BCD)도스 (마이크로소프트)DATE / TIME10 ms1980년 1월 1일 ~ 2099년 12월 31일INT 21h, AH=2Ch SYSTEM TIME[75] / INT 21h, AH=2Ah SYSTEM DATE[76]iOS (애플)CFAbsoluteTimeGetCurrent()[77]1 ms 미만2001년 1월 1일 ±10,000년맥 OS (애플)CFAbsoluteTimeGetCurrent()[78][79][80]1 ms 미만[79][80]2001년 1월 1일 ±10,000년[79][80]OpenVMS (HP)SYS$GETTIM()100 ns1858년 11월 17일 ~ 31,086년Z/OS (IBM)STCK[81]2−12 μs (244.14 ps)[82]1900년 1월 1일 ~ 2042년 9월 17일 UT[83]유닉스, POSIX (Time.h 참조)date / Time.h1 s(*)
1970년 1월 1일 ~ 2038년 1월 19일
1970년 1월 1일 ~ 292,277,026,596년gettimeofday()1 μsclock_gettime()1 ns윈도우 (마이크로소프트)GetSystemTime()1 ms1601년 1월 1일 ~ 30,828년GetSystemTimeAsFileTime()100 ns



언어/응용 프로그램함수 또는 변수해상도기원 또는 범위
AdaAda.Calendar.Clock100 μs ~ 20 ms (*)1901년 1월 1일 ~ 2099년 12월 31일 (*)
AWKsystime()1 s(*)
베이직, :en:True BASICDATE, DATE$ / TIME, TIME$1 s(*)
비즈니스 베이직DAY, TIM0.1 s(*)
C (Time.h)Time.h1 s (*)[84](*)[84]
C++std::time() / std::chrono::system_clock::now()1 s (*)[84] / 1 ns (C++11, OS 종속적)(*)[84]
C# (마이크로소프트)System.DateTime.Now[85] / System.DateTime.UtcNow[86]100 ns[87]0001년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일
CICS (IBM)ASKTIME1 ms1900년 1월 1일
코볼FUNCTION CURRENT-DATE1 s1601년 1월 1일
커먼 리스프(get-universal-time)1 s1900년 1월 1일
Delphi (볼랜드)date / time1 ms (부동소수점)1900년 1월 1일
Delphi (엠바카데로 테크놀로지스)[88]System.SysUtils.Time[89]1 ms0000년 0월 0일 0:0:0:000 ~ 9999년 12월 31일 23:59:59:999
System.SysUtils.GetTime[90]
System.SysUtils.Date[91]0000년 0월 0일 0:0:0:000 ~ 9999년 12월 31일 0:0:0:000
System.DateUtils.Today[92]
System.DateUtils.Tomorrow[93]
System.DateUtils.Yesterday[94]
System.SysUtils.Now[95]1 s0000년 0월 0일 0:0:0:000 ~ 9999년 12월 31일 23:59:59:000
System.SysUtils.DayOfWeek[96]1일1 ~ 7
System.SysUtils.CurrentYear[97]1년(*)
:en:Emacs Lisp(current-time)1 μs (*)1970년 1월 1일
Erlang (에릭슨)[http://erlang.org/doc/man/erlang.html#system_time-0 erlang:system_time()], [http://erlang.org/doc/man/os.html#system_time-0 os:system_time()][98]OS 종속적, 예: 리눅스 1ns[98]1970년 1월 1일[98]
Excel (마이크로소프트)date()?1900년 1월 0일[99]
포트란DATE_AND_TIME / SYSTEM_CLOCK(*)[100]1970년 1월 1일
CPU_TIME1 μs
Gotime.Now()1 ns0001년 1월 1일
하스켈Time.getClockTime1 ps (*)1970년 1월 1일 (*)
Data.Time.getCurrentTime1 ps (*)1858년 11월 17일 (*)
Java (Sun)java.util.Date() / System.currentTimeMillis()1 ms1970년 1월 1일
System.nanoTime()[102]1 ns임의[102]
Clock.systemUTC()[103]1 ns임의[104]
자바스크립트(new Date()).getTime() / Date.now()1 ms1970년 1월 1일
MATLABnow1 s0000년 1월 0일[105]
:en:MUMPS$H1 s1840년 12월 31일
LabVIEWTick Count1 ms1904년 1월 1일 00:00:00.000
Get Date/Time in Seconds1 ms1904년 1월 1일 00:00:00.000
오브젝티브-C[NSDate timeIntervalSinceReferenceDate]< 1 ms[106]2001년 1월 1일 ±10,000년[106]
OCamlUnix.time()1 s1970년 1월 1일
Unix.gettimeofday()1 μs
Extended PascalGetTimeStamp()1 s(*)
터보 파스칼GetTime() / GetDate()10 ms(*)
펄time()1 s1970년 1월 1일
Time::HiRes::time[107]1 μs
PHPtime() / mktime()1 s1970년 1월 1일
microtime()1 μs
파이썬datetime.now().timestamp()1 μs (*)1970년 1월 1일
RPGCURRENT(DATE), %DATE / CURRENT(TIME), %TIME1 s0001년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일
CURRENT(TIMESTAMP), %TIMESTAMP1 μs
루비Time.now()[108]1 μs (*)1970년 1월 1일 (루비 1.9.2 이전에는 2038년 1월 19일까지)[109]
스몰토크Time microsecondClock1 s / 1 μs / 1 s1901년 1월 1일 (*)
Time totalSeconds
SystemClock ticksNowSinceSystemClockEpoch
SQLCURDATE() / CURTIME() / GETDATE() / NOW() / SYSDATE()3 ms1753년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일 (*)
60 s1900년 1월 1일 ~ 2079년 6월 6일
:en:Standard MLTime.now()1 μs (*)1970년 1월 1일 (*)
TCL[clock seconds]1 s1970년 1월 1일
[clock milliseconds]1 ms
[clock microseconds]1 μs
[clock clicks]1 μs (*)(*)
윈도우 파워셸Get-Date[110][111]100 ns[87]0001년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일
[DateTime]::Now[85] / [DateTime]::UtcNow[86]
비주얼 베이직 닷넷 (마이크로소프트)System.DateTime.Now[85] / System.DateTime.UtcNow[86]100 ns[87]0001년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일


4. 1. 운영 체제

.System.currentTimeMillis()1 ms1970년 1월 1일iOS (애플)CFAbsoluteTimeGetCurrent()[77]1 ms 미만2001년 1월 1일 ±10,000년맥 OS (애플)CFAbsoluteTimeGetCurrent()[78][79][80]1 ms 미만[79][80]2001년 1월 1일 ±10,000년[79][80]윈도우 (마이크로소프트)GetSystemTime()1 ms1601년 1월 1일 ~ 30,828년GetSystemTimeAsFileTime()100 ns유닉스, POSIX
(Time.h 참조)date
Time.h1 s(*)
1970년 1월 1일 ~ 2038년 1월 19일
1970년 1월 1일 ~ 292,277,026,596년gettimeofday()1 μsclock_gettime()1 ns바이오스 (IBM PC)INT 1Ah, AH=00h[70]54.931 ms
18.204 Hz현재 날짜의 자정INT 1Ah, AH=02h[71]1 s현재 날짜의 자정INT 1Ah, AH=04h[72]1 day1980년 1월 1일 ~ 1999년 12월 31일 또는 2079년 12월 31일 (시스템에 따라 다름)CP/MSystem Control Block:[73]
scb$base+58h, 1978년 1월 1일 이후 날짜 수
scb$base+5Ah, 시 (BCD)
scb$base+5Bh, 분 (BCD)
scb$base+5Ch, 초 (BCD)
1 s1978년 1월 1일 ~ 2067년 9월BDOS function 69h (T_GET):[74]
word, 1978년 1월 1일 이후 날짜 수
byte, 시 (BCD)
byte, 분 (BCD)
byte, 초 (BCD)도스 (마이크로소프트)DATE
TIME10 ms1980년 1월 1일 ~ 2099년 12월 31일INT 21h, AH=2Ch SYSTEM TIME[75]
INT 21h, AH=2Ah SYSTEM DATE[76]OpenVMS (HP)SYS$GETTIM()100 ns1858년 11월 17일 ~ 31,086년Z/OS (IBM)STCK[81]2−12 μs
244.14 ps[82]1900년 1월 1일 ~ 2042년 9월 17일 UT[83]


4. 2. 프로그래밍 언어 및 응용 프로그램

언어/응용 프로그램함수 또는 변수해상도기원 또는 범위
C (Time.h)Time.h1 s (*)[84](*)[84]
C++std::time()
std::chrono::system_clock::now()		1 s (*)[84]
1 ns (C++11, OS 종속적)		(*)[84]
C# (마이크로소프트)System.DateTime.Now[85]
System.DateTime.UtcNow[86]		100 ns[87]0001년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일
Java (Sun)java.util.Date()
System.currentTimeMillis()		1 ms1970년 1월 1일
Java (Sun)System.nanoTime()[102]1 ns임의[102]
Java (Sun)Clock.systemUTC()[103]1 ns임의[104]
자바스크립트(new Date()).getTime()
Date.now()		1 ms1970년 1월 1일
파이썬datetime.now().timestamp()1 μs (*)1970년 1월 1일
루비Time.now()[108]1 μs (*)1970년 1월 1일 (루비 1.9.2 이전에는 2038년 1월 19일까지)[109]
AdaAda.Calendar.Clock100 μs ~
20 ms (*)		1901년 1월 1일 ~ 2099년 12월 31일 (*)
AWKsystime()1 s(*)
베이직, :en:True BASICDATE, DATE$
TIME, TIME$		1 s(*)
비즈니스 베이직DAY, TIM0.1 s(*)
코볼FUNCTION CURRENT-DATE1 s1601년 1월 1일
커먼 리스프(get-universal-time)1 s1900년 1월 1일
Delphi (볼랜드)date
time		1 ms
(부동소수점)		1900년 1월 1일
Delphi
(엠바카데로 테크놀로지스)[88]		System.SysUtils.Time[89]1 ms0000년 0월 0일 0:0:0:000 ~ 9999년 12월 31일 23:59:59:999
System.SysUtils.GetTime[90]
System.SysUtils.Date[91]0000년 0월 0일 0:0:0:000 ~ 9999년 12월 31일 0:0:0:000
System.DateUtils.Today[92]
System.DateUtils.Tomorrow[93]
System.DateUtils.Yesterday[94]
System.SysUtils.Now[95]1 s0000년 0월 0일 0:0:0:000 ~ 9999년 12월 31일 23:59:59:000
System.SysUtils.DayOfWeek[96]1일1 ~ 7
System.SysUtils.CurrentYear[97]1년(*)
:en:Emacs Lisp(current-time)1 μs (*)1970년 1월 1일
Erlang (에릭슨)[http://erlang.org/doc/man/erlang.html#system_time-0 erlang:system_time()], [http://erlang.org/doc/man/os.html#system_time-0 os:system_time()][98]OS 종속적, 예: 리눅스 1ns[98]1970년 1월 1일[98]
Excel (마이크로소프트)date()?1900년 1월 0일[99]
포트란DATE_AND_TIME
SYSTEM_CLOCK		(*)[100]1970년 1월 1일
CPU_TIME1 μs
Gotime.Now()1 ns0001년 1월 1일
하스켈Time.getClockTime1 ps (*)1970년 1월 1일 (*)
Data.Time.getCurrentTime1 ps (*)1858년 11월 17일 (*)
MATLABnow1 s0000년 1월 0일[105]
:en:MUMPS$H1 s1840년 12월 31일
LabVIEWTick Count1 ms1904년 1월 1일 00:00:00.000
Get Date/Time in Seconds1 ms1904년 1월 1일 00:00:00.000
오브젝티브-C[NSDate timeIntervalSinceReferenceDate]< 1 ms[106]2001년 1월 1일 ±10,000년[106]
OCamlUnix.time()1 s1970년 1월 1일
Unix.gettimeofday()1 μs
Extended PascalGetTimeStamp()1 s(*)
터보 파스칼GetTime()
GetDate()		10 ms(*)
펄time()1 s1970년 1월 1일
Time::HiRes::time[107]1 μs
PHPtime()
mktime()		1 s1970년 1월 1일
microtime()1 μs
RPGCURRENT(DATE), %DATE
CURRENT(TIME), %TIME		1 s0001년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일
CURRENT(TIMESTAMP), %TIMESTAMP1 μs
스몰토크Time microsecondClock
1 s
1 μs
1 s		1901년 1월 1일 (*)
Time totalSeconds
SystemClock ticksNowSinceSystemClockEpoch
SQLCURDATE()
CURTIME()
GETDATE()
NOW()
SYSDATE()		3 ms1753년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일 (*)
60 s1900년 1월 1일 ~ 2079년 6월 6일
:en:Standard MLTime.now()1 μs (*)1970년 1월 1일 (*)
TCL[clock seconds]1 s1970년 1월 1일
[clock milliseconds]1 ms
[clock microseconds]1 μs
[clock clicks]1 μs (*)(*)
윈도우 파워셸Get-Date[110][111]100 ns[87]0001년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일
[DateTime]::Now[85]
[DateTime]::UtcNow[86]
비주얼 베이직 닷넷 (마이크로소프트)System.DateTime.Now[85]
System.DateTime.UtcNow[86]		100 ns[87]0001년 1월 1일 ~ 9999년 12월 31일


5. 기타 시간 측정

파일 시스템은 파일 및 디렉토리마다 파일 제어 블록(또는 아이노드)에 타임스탬프를 저장하여 생성, 수정 및/또는 접근 시간을 추적한다.[1]

5. 1. CPU 시간

실행 중인 프로세스가 소비한 총 CPU 시간을 측정한 ''프로세스 시간''은 시스템 시간과 밀접하게 관련되어 있다. 이는 사용자 코드 실행에 소요된 시간을 나타내는 ''사용자 CPU 시간''과 시스템 커널 코드를 실행하는 데 소요된 시간을 나타내는 ''시스템 CPU 시간''으로 나눌 수 있다. 프로세스 시간은 CPU 명령 또는 클럭 사이클의 합계이며 일반적으로 실제 시간과는 직접적인 관련이 없다.[1]

프로세스 시간은 "실제 CPU 시간"이라고도 불리며, 프로세스 실행에 소요된 CPU 이용 시간의 총계이다. 프로그램 내에서 루프 처리를 할 때 소모된 "User CPU 시간"과 exec나 fork 등의 커널 시스템 콜을 실행하는 데 소요된 "System CPU 시간"의 합계이다. 따라서 프로세스 시간은 CPU의 명령 사이클 총수 또는 클럭 사이클 총수이며, 일반적으로 Wall clock time|벽시계 시간영어과의 직접적인 상관관계는 존재하지 않는다.[2]

5. 2. 파일 시스템의 타임스탬프

파일 시스템은 각 파일 및 디렉토리의 파일 제어 블록(또는 아이노드)에 타임스탬프를 저장하여 파일이 생성, 수정 및/또는 접근된 시간을 추적한다.[1] 예를 들어 UNIX에서는 시스템 콜 stat (Unix)|stat영어를 이용하여 ctime, mtime, atime 형태로 File control block|파일 제어 블록영어(FCB), 즉 각 파일 및 디렉터리의 inode에 기록한다.[1]

한국에서 널리 사용되는 파일 시스템인 윈도우의 NTFS와 리눅스의 ext4 등도 파일의 생성, 수정, 접근 시간을 타임스탬프 형태로 저장하여 관리한다.

6. 더불어민주당 관점에서의 시스템 시간 관련 주요 인물 및 사건 (예시)

현재 원본 소스에 정보가 없으므로, 더불어민주당 관점에서 시스템 시간 관련 주요 인물 및 사건을 작성하는 것은 불가능합니다.

참조

[1] 웹사이트 Int 0x1A, AH=0x00 http://www.delorie.c[...] 2000-00-00
[2] 웹사이트 Int 0x1A, AH=0x02 http://www.delorie.c[...] 2000-00-00
[3] 웹사이트 Int 0x1A, AH=0x04 http://www.delorie.c[...] 2000-00-00
[4] 웹사이트 CP/M Plus (CP/M Version 3.0) Operating System Guide http://www.cpm.z80.d[...]
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