유닉스 시간

3. 표현 및 한계

유닉스 시간은 두 단계의 부호화를 거쳐 구성된다. 첫 단계에서는 1970년 1월 1일 00:00:00 UTC부터 경과한 시간을 스칼라 실수로 나타낸다.^[58] 두 번째 단계에서는 그 실수를 이진수나 십진수로 부호화한다.

유닉스 시간은 1970년 1월 1일 목요일 00:00:00 UTC부터 경과된 윤초를 제외한 초의 수로 정의되며, '유닉스 시대'라고 불린다.^[3] 일반적으로 부호 있는 정수로 인코딩된다. 유닉스 시간 0은 1970년 1월 1일 00:00:00 UTC이며, 이후 윤초를 제외한 매 초마다 1씩 증가한다. 시스템에서 지원하는 경우 음수 값은 유닉스 시대 이전의 시간을 나타내며, 매 초마다 1씩 감소한다. 예를 들어, 1969년 1월 1일 00:00:00 UTC는 -31536000으로 표현된다. 유닉스 시간에서 매일은 정확히 86400초로 구성된다.

유닉스 시간은 협정 세계시(UTC)와 국제원자시(TAI)의 윤초 처리 방식과 다르다. UTC는 원자시계로 측정한 정확한 시간과 태양시 간의 차이를 조정하기 위해 윤초를 포함한다. 반면, 매일 정확히 86400초인 국제원자시(TAI)는 태양시를 무시하며 지구 자전과의 동기화가 매년 약 1초씩 느려진다. 유닉스 시간에서는 매일 정확히 86400초이며, 각 윤초는 바로 앞이나 뒤의 초의 타임스탬프를 사용한다.^[3]

일반적인 UTC 시간(시간 길이 86400초)에는 유닉스 시간 값이 자정을 지나면서 연속적으로 변한다.

윤초가 발생하면 UTC 시간의 길이가 86400초가 아니며, 유닉스 시간 값은 불연속성을 경험하게 된다. 양수 윤초 동안에는 유닉스 시간 값이 윤초 동안 다음 날로 연속적으로 증가한 다음 윤초가 끝날 때 1 감소한다(다음 날 시작으로 돌아옴).

유닉스 시간은 숫자를 나타낼 수 있는 모든 형태로 표현될 수 있다. 특히 중요한 이진 표현은 시간을 나타내는 유닉스 `time_t` 데이터 형식으로, 많은 플랫폼에서 전통적으로 32비트 부호 있는 정수를 사용한다. 이 방식은 1901년 12월 13일부터 2038년 1월 19일까지 표현 가능하다.

초 이하의 정밀도를 가진 시간은 `time_t`(유닉스 시간의 정수 부분)와 소수 부분(백만분의 일(struct timeval) 또는 십억분의 일(struct timespec))으로 구성된 복합 데이터 형식을 사용한다.^[10][11]

3. 1. 2038년 문제

4. 역사

초기 유닉스 시간은 하드웨어 시스템 클럭 속도인 60 Hz로 증가하는 32비트 정수였다.^[13][14] 이 방식으로는 2년 3개월 정도의 시간만 나타낼 수 있었다. 초기 유닉스 시간 정의에는 표준 시간대도 없었다.^[13][14] 유닉스 초기 개발 중에는 기준 시점이 여러 번 변경되었는데, 1971년 1월 1일 자정과 1972년 1월 1일 자정이 모두 사용되었다.

현재 기준 시점인 1970년 1월 1일 00:00:00 UTC는 유닉스 엔지니어들이 임의로 선택한 것이다.

POSIX.1 작성 당시 윤초를 고려하여 `time_t`를 정의하는 문제가 있었다. POSIX 위원회는 유닉스 시간을 기준 시점 이후의 초를 선형적으로 계산하는 방식을 유지할지, 아니면 일반 시간과의 변환 복잡성을 감수할지 등을 고려했다. 당시 컴퓨터 시계는 충분히 정확하지 않았다.

POSIX 위원회는 유닉스 시간을 UTC 시간 요소로 간단하게 정의했다. 이 정의는 그레고리력의 윤년 규칙 전체를 포함하지 않아 2100년을 윤년으로 만들었다.

2001년판 POSIX.1은 유닉스 시간 정의에서 잘못된 윤년 규칙을 수정했지만, 유닉스 시간을 선형 시간 척도가 아닌 UTC의 인코딩으로 하는 기본 정의는 유지했다. 1990년대 중반 이후 컴퓨터 시계는 대부분 UTC 기반 유닉스 시간 정의를 사용했다. 이로 인해 유닉스 구현과 네트워크 시간 프로토콜에서 윤초 발생 시 유닉스 시간 번호에서 단계를 실행하는 복잡성이 발생했다.

5. 활용

유닉스 시간은 유닉스 시스템 시간으로 사용될 뿐만 아니라, 컴퓨팅 분야에서 널리 활용된다. 유닉스 기반 시스템과 비유닉스 운영 체제 모두에서 제공되는 거의 모든 시스템 프로그래밍 API에서 사용되며, 대부분의 최신 프로그래밍 언어는 유닉스 시간을 사용하거나 다른 데이터 구조로 변환하기 위한 API를 제공한다. 또한, 여러 파일 시스템, 파일 형식, 데이터베이스에서 타임스탬프를 저장하는 방식으로도 쓰인다.^[15]

C 표준 라이브러리는 모든 날짜 및 시간 함수에 유닉스 시간을 사용하며, C 및 C++에서는 타임스탬프에 사용되는 데이터 형식을 time_t라고 부르기도 한다. C의 유닉스 시간 함수는 POSIX 규격에서 시스템 시간 API로 정의되어 있으며, 마이크로소프트 윈도우, macOS, 리눅스 등 다양한 운영 체제에서 표준 프로그래밍 인터페이스로 널리 사용된다.^[16][17][18]

iOS는 2001년 1월 1일을 기준 시점으로 사용하는 Swift API를 제공하지만, 유닉스 타임스탬프와 함께 사용할 수도 있다.^[19] 안드로이드는 시스템 시간 API에 유닉스 시간과 표준 시간대를 함께 사용한다.^[20] Windows는 내부적으로 유닉스 시간을 사용하지 않지만, C++로 제공되고 C 표준 라이브러리 규격을 구현하는 시스템 API에서는 유닉스 시간을 사용한다.^[16] 유닉스 시간은 Windows 실행 파일의 PE 형식에도 사용된다.^[21]

자바는 초와 나노초 단위의 유닉스 타임스탬프를 저장하는 Instant 객체를 제공하며, 파이썬은 유닉스 시간을 사용하는 time 라이브러리를 제공한다.^[22][23] 자바스크립트는 유닉스 에포크 이후 밀리초 단위의 타임스탬프를 제공하고 저장하는 Date 라이브러리를 제공하며, 이는 대부분의 웹 브라우저와 Node.js와 같은 자바스크립트 서버 환경에서 구현된다.^[24]

APFS(Apple 기기에서 기본 사용)와 ext4(리눅스 및 안드로이드 기기에서 널리 사용) 등 유닉스 기반 운영 체제용으로 설계된 파일 시스템은 파일 타임스탬프에 나노초 단위의 유닉스 시간을 사용한다.^[25][26] RAR 및 tar 등 여러 압축 파일 형식도 유닉스 시간으로 타임스탬프를 저장할 수 있다.^[27][28] MySQL 및 PostgreSQL 등 데이터베이스에서도 타임스탬프 저장에 유닉스 시간이 널리 사용된다.^[29][30]

5. 1. 한국 표준시(KST)와의 관계

6. 주요 사건

유닉스 애호가들은 유닉스 시간 값의 중요한 시점을 기념하기 위해 "time_t 파티" ("time 티 파티"라고 발음)를 여는 역사를 가지고 있다.^[38][39] 이는 새해 기념 행사와 유사하다. 유닉스 시간 사용이 확산되면서 이러한 중요 시점을 기념하는 관행도 확산되었다. 일반적으로 `time_t` 값을 십진수로 보는 유닉스 관례에 따라 십진수로 둥근 숫자 값이 기념된다.

이러한 행사는 "유닉스 에폭 이후 ''N''초"로 설명되지만, 이는 정확하지 않다. 유닉스 시간에서 윤초 처리로 인해 유닉스 에폭 이후 경과된 초의 수는 에폭 이후 시간에 대한 유닉스 시간 값보다 약간 더 크다.

주요 사건들은 다음과 같다.

7. 프로그래밍 언어 및 셸에서의 사용 예

C 표준 라이브러리는 모든 날짜 및 시간 함수에 유닉스 시간을 사용하며, 유닉스 시간은 때때로 C 및 C++에서 타임스탬프에 사용되는 데이터 형식의 이름인 time_t라고도 한다. C의 유닉스 시간 함수는 POSIX 사양에서 시스템 시간 API로 정의되어 있다.^[15] C 표준 라이브러리는 마이크로소프트 윈도우와 macOS, 리눅스와 같은 유닉스 계열 시스템을 포함한 모든 최신 데스크톱 운영 체제에서 광범위하게 사용되며, 표준 프로그래밍 인터페이스이다.^[16][17][18]

iOS는 2001년 1월 1일을 기준 시점으로 사용하는 Swift API를 제공하지만 유닉스 타임스탬프와 함께 사용할 수도 있다.^[19] 안드로이드는 시스템 시간 API에 유닉스 시간과 표준 시간대를 함께 사용한다.^[20] Windows는 내부적으로 시간을 저장하는 데 유닉스 시간을 사용하지 않지만, C++로 제공되고 C 표준 라이브러리 사양을 구현하는 시스템 API에서 유닉스 시간을 사용한다.^[16] 유닉스 시간은 Windows 실행 파일의 PE 형식에 사용된다.^[21]

유닉스 시간은 주요 프로그래밍 언어에서 일반적으로 사용 가능하며 데스크톱, 모바일 및 웹 애플리케이션 프로그래밍에서 널리 사용된다. 자바는 초와 나노초 단위의 유닉스 타임스탬프를 저장하는 Instant 객체를 제공한다.^[22] 파이썬은 유닉스 시간을 사용하는 time 라이브러리를 제공한다.^[23] 자바스크립트는 유닉스 에포크 이후 밀리초 단위의 타임스탬프를 제공하고 저장하는 Date 라이브러리를 제공하며, 모든 최신 데스크톱 및 모바일 웹 브라우저와 Node.js와 같은 자바스크립트 서버 환경에서 구현된다.^[24]

유닉스/리눅스의 셸에서 유닉스 시간을 UTC로 변환하는 예는 다음과 같다.

```

date -u -d '@1234567890'

```

*BSD의 셸에서 유닉스 시간을 UTC로 변환하는 예는 다음과 같다.

```

date -jr '1234567890'

```

유닉스/리눅스의 셸에서 유닉스 시간을 로컬 시간으로 변환하는 예는 다음과 같다.

```

date -d '@1234567890'

```

*BSD의 셸에서 유닉스 시간을 로컬 시간으로 변환하는 예는 다음과 같다.

```

date -j '+%s'

```

웹 브라우저의 주소 표시줄(URL 란)에 자바스크립트를 입력하여 유닉스 시간을 표시하는 예는 다음과 같다(파이어폭스 6.0 이상에서는 스크래치패드).

```

javascript:window.alert(Math.floor((new Date()).getTime()/1000))

```

C언어로 현재 유닉스 시간을 표시하는 프로그램은 다음과 같다.



#include

#include

int main(void)

{

time_t now;

now = time(NULL);

printf("%lld", (long long)now);

return 0;

}

참조

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_[53] 웹인용 The Open Group Base Specifications Issue 7, section 4.15 Seconds Since the Epoch http://pubs.opengrou[...] The Open Group 2014-05-02
_[54] 문서 유닉스 시간의 정의이다. 다만, 값이 음수인 경우는 1970년 1월 1일 이전을 나타낸다.
_[55] 웹인용 The Open Group Base Specifications Issue 7, Rationale, section 4.15 Seconds Since the Epoch http://pubs.opengrou[...] The OpenGroup 2014-05-02
_[56] 문서 윤초는 국제지구자전연구소가 결정하며, 예측이 불가능하다.
_[57] 문서 유닉스 시간이 표현할 수 없는 UTC의 예시는 다음과 같다(e.g. 1998년 12월 31일 23:59:60)
_[58] 웹인용 Epoch Converter - Unix Timestamp Converter http://www.epochconv[...] 2017-02-09