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[glibc.git] / manual / time.texi
blob26c3c5928a3f469a459184a3d54064e219de1833
1 @node Date and Time, Non-Local Exits, Arithmetic, Top
2 @chapter Date and Time
4 This chapter describes functions for manipulating dates and times,
5 including functions for determining what the current time is and
6 conversion between different time representations.
8 The time functions fall into three main categories:
10 @itemize @bullet
11 @item
12 Functions for measuring elapsed CPU time are discussed in @ref{Processor
13 Time}.
15 @item
16 Functions for measuring absolute clock or calendar time are discussed in
17 @ref{Calendar Time}.
19 @item
20 Functions for setting alarms and timers are discussed in @ref{Setting
21 an Alarm}.
22 @end itemize
24 @menu
25 * Processor Time::              Measures processor time used by a program.
26 * Calendar Time::               Manipulation of ``real'' dates and times.
27 * Setting an Alarm::            Sending a signal after a specified time.
28 * Sleeping::                    Waiting for a period of time.
29 * Resource Usage::              Measuring various resources used.
30 * Limits on Resources::         Specifying limits on resource usage.
31 * Priority::                    Reading or setting process run priority.
32 @end menu
34 @node Processor Time
35 @section Processor Time
37 If you're trying to optimize your program or measure its efficiency, it's
38 very useful to be able to know how much @dfn{processor time} or @dfn{CPU
39 time} it has used at any given point.  Processor time is different from
40 actual wall clock time because it doesn't include any time spent waiting
41 for I/O or when some other process is running.  Processor time is
42 represented by the data type @code{clock_t}, and is given as a number of
43 @dfn{clock ticks} relative to an arbitrary base time marking the beginning
44 of a single program invocation.
45 @cindex CPU time
46 @cindex processor time
47 @cindex clock ticks
48 @cindex ticks, clock
49 @cindex time, elapsed CPU
51 @menu
52 * Basic CPU Time::              The @code{clock} function.
53 * Detailed CPU Time::           The @code{times} function.
54 @end menu
56 @node Basic CPU Time
57 @subsection Basic CPU Time Inquiry
59 To get the elapsed CPU time used by a process, you can use the
60 @code{clock} function.  This facility is declared in the header file
61 @file{time.h}.
62 @pindex time.h
64 In typical usage, you call the @code{clock} function at the beginning and
65 end of the interval you want to time, subtract the values, and then divide
66 by @code{CLOCKS_PER_SEC} (the number of clock ticks per second), like this:
68 @smallexample
69 @group
70 #include <time.h>
72 clock_t start, end;
73 double elapsed;
75 start = clock();
76 @dots{} /* @r{Do the work.} */
77 end = clock();
78 elapsed = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
79 @end group
80 @end smallexample
82 Different computers and operating systems vary wildly in how they keep
83 track of processor time.  It's common for the internal processor clock
84 to have a resolution somewhere between hundredths and millionths of a
85 second.
87 In the GNU system, @code{clock_t} is equivalent to @code{long int} and
88 @code{CLOCKS_PER_SEC} is an integer value.  But in other systems, both
89 @code{clock_t} and the type of the macro @code{CLOCKS_PER_SEC} can be
90 either integer or floating-point types.  Casting processor time values
91 to @code{double}, as in the example above, makes sure that operations
92 such as arithmetic and printing work properly and consistently no matter
93 what the underlying representation is.
95 @comment time.h
96 @comment ISO
97 @deftypevr Macro int CLOCKS_PER_SEC
98 The value of this macro is the number of clock ticks per second measured
99 by the @code{clock} function.
100 @end deftypevr
102 @comment time.h
103 @comment POSIX.1
104 @deftypevr Macro int CLK_TCK
105 This is an obsolete name for @code{CLOCKS_PER_SEC}.
106 @end deftypevr
108 @comment time.h
109 @comment ISO
110 @deftp {Data Type} clock_t
111 This is the type of the value returned by the @code{clock} function.
112 Values of type @code{clock_t} are in units of clock ticks.
113 @end deftp
115 @comment time.h
116 @comment ISO
117 @deftypefun clock_t clock (void)
118 This function returns the elapsed processor time.  The base time is
119 arbitrary but doesn't change within a single process.  If the processor
120 time is not available or cannot be represented, @code{clock} returns the
121 value @code{(clock_t)(-1)}.
122 @end deftypefun
125 @node Detailed CPU Time
126 @subsection Detailed Elapsed CPU Time Inquiry
128 The @code{times} function returns more detailed information about
129 elapsed processor time in a @w{@code{struct tms}} object.  You should
130 include the header file @file{sys/times.h} to use this facility.
131 @pindex sys/times.h
133 @comment sys/times.h
134 @comment POSIX.1
135 @deftp {Data Type} {struct tms}
136 The @code{tms} structure is used to return information about process
137 times.  It contains at least the following members:
139 @table @code
140 @item clock_t tms_utime
141 This is the CPU time used in executing the instructions of the calling
142 process.
144 @item clock_t tms_stime
145 This is the CPU time used by the system on behalf of the calling process.
147 @item clock_t tms_cutime
148 This is the sum of the @code{tms_utime} values and the @code{tms_cutime}
149 values of all terminated child processes of the calling process, whose
150 status has been reported to the parent process by @code{wait} or
151 @code{waitpid}; see @ref{Process Completion}.  In other words, it
152 represents the total CPU time used in executing the instructions of all
153 the terminated child processes of the calling process, excluding child
154 processes which have not yet been reported by @code{wait} or
155 @code{waitpid}.
157 @item clock_t tms_cstime
158 This is similar to @code{tms_cutime}, but represents the total CPU time
159 used by the system on behalf of all the terminated child processes of the
160 calling process.
161 @end table
163 All of the times are given in clock ticks.  These are absolute values; in a
164 newly created process, they are all zero.  @xref{Creating a Process}.
165 @end deftp
167 @comment sys/times.h
168 @comment POSIX.1
169 @deftypefun clock_t times (struct tms *@var{buffer})
170 The @code{times} function stores the processor time information for
171 the calling process in @var{buffer}.
173 The return value is the same as the value of @code{clock()}: the elapsed
174 real time relative to an arbitrary base.  The base is a constant within a
175 particular process, and typically represents the time since system
176 start-up.  A value of @code{(clock_t)(-1)} is returned to indicate failure.
177 @end deftypefun
179 @strong{Portability Note:} The @code{clock} function described in
180 @ref{Basic CPU Time}, is specified by the @w{ISO C} standard.  The
181 @code{times} function is a feature of POSIX.1.  In the GNU system, the
182 value returned by the @code{clock} function is equivalent to the sum of
183 the @code{tms_utime} and @code{tms_stime} fields returned by
184 @code{times}.
186 @node Calendar Time
187 @section Calendar Time
189 This section describes facilities for keeping track of dates and times
190 according to the Gregorian calendar.
191 @cindex Gregorian calendar
192 @cindex time, calendar
193 @cindex date and time
195 There are three representations for date and time information:
197 @itemize @bullet
198 @item
199 @dfn{Calendar time} (the @code{time_t} data type) is a compact
200 representation, typically giving the number of seconds elapsed since
201 some implementation-specific base time.
202 @cindex calendar time
204 @item
205 There is also a @dfn{high-resolution time} representation (the @code{struct
206 timeval} data type) that includes fractions of a second.  Use this time
207 representation instead of ordinary calendar time when you need greater
208 precision.
209 @cindex high-resolution time
211 @item
212 @dfn{Local time} or @dfn{broken-down time} (the @code{struct
213 tm} data type) represents the date and time as a set of components
214 specifying the year, month, and so on, for a specific time zone.
215 This time representation is usually used in conjunction with formatting
216 date and time values.
217 @cindex local time
218 @cindex broken-down time
219 @end itemize
221 @menu
222 * Simple Calendar Time::        Facilities for manipulating calendar time.
223 * High-Resolution Calendar::    A time representation with greater precision.
224 * Broken-down Time::            Facilities for manipulating local time.
225 * Formatting Date and Time::    Converting times to strings.
226 * TZ Variable::                 How users specify the time zone.
227 * Time Zone Functions::         Functions to examine or specify the time zone.
228 * Time Functions Example::      An example program showing use of some of
229                                  the time functions.
230 @end menu
232 @node Simple Calendar Time
233 @subsection Simple Calendar Time
235 This section describes the @code{time_t} data type for representing
236 calendar time, and the functions which operate on calendar time objects.
237 These facilities are declared in the header file @file{time.h}.
238 @pindex time.h
240 @cindex epoch
241 @comment time.h
242 @comment ISO
243 @deftp {Data Type} time_t
244 This is the data type used to represent calendar time.
245 When interpreted as an absolute time
246 value, it represents the number of seconds elapsed since 00:00:00 on
247 January 1, 1970, Coordinated Universal Time.  (This date is sometimes
248 referred to as the @dfn{epoch}.)  POSIX requires that this count
249 ignore leap seconds, but on some hosts this count includes leap seconds
250 if you set @code{TZ} to certain values (@pxref{TZ Variable}).
252 In the GNU C library, @code{time_t} is equivalent to @code{long int}.
253 In other systems, @code{time_t} might be either an integer or
254 floating-point type.
255 @end deftp
257 @comment time.h
258 @comment ISO
259 @deftypefun double difftime (time_t @var{time1}, time_t @var{time0})
260 The @code{difftime} function returns the number of seconds elapsed
261 between time @var{time1} and time @var{time0}, as a value of type
262 @code{double}.  The difference ignores leap seconds unless leap
263 second support is enabled.
265 In the GNU system, you can simply subtract @code{time_t} values.  But on
266 other systems, the @code{time_t} data type might use some other encoding
267 where subtraction doesn't work directly.
268 @end deftypefun
270 @comment time.h
271 @comment ISO
272 @deftypefun time_t time (time_t *@var{result})
273 The @code{time} function returns the current time as a value of type
274 @code{time_t}.  If the argument @var{result} is not a null pointer, the
275 time value is also stored in @code{*@var{result}}.  If the calendar
276 time is not available, the value @w{@code{(time_t)(-1)}} is returned.
277 @end deftypefun
280 @node High-Resolution Calendar
281 @subsection High-Resolution Calendar
283 The @code{time_t} data type used to represent calendar times has a
284 resolution of only one second.  Some applications need more precision.
286 So, the GNU C library also contains functions which are capable of
287 representing calendar times to a higher resolution than one second.  The
288 functions and the associated data types described in this section are
289 declared in @file{sys/time.h}.
290 @pindex sys/time.h
292 @comment sys/time.h
293 @comment BSD
294 @deftp {Data Type} {struct timeval}
295 The @code{struct timeval} structure represents a calendar time.  It
296 has the following members:
298 @table @code
299 @item long int tv_sec
300 This represents the number of seconds since the epoch.  It is equivalent
301 to a normal @code{time_t} value.
303 @item long int tv_usec
304 This is the fractional second value, represented as the number of
305 microseconds.
307 Some times struct timeval values are used for time intervals.  Then the
308 @code{tv_sec} member is the number of seconds in the interval, and
309 @code{tv_usec} is the number of additional microseconds.
310 @end table
311 @end deftp
313 @comment sys/time.h
314 @comment BSD
315 @deftp {Data Type} {struct timezone}
316 The @code{struct timezone} structure is used to hold minimal information
317 about the local time zone.  It has the following members:
319 @table @code
320 @item int tz_minuteswest
321 This is the number of minutes west of UTC.
323 @item int tz_dsttime
324 If nonzero, daylight saving time applies during some part of the year.
325 @end table
327 The @code{struct timezone} type is obsolete and should never be used.
328 Instead, use the facilities described in @ref{Time Zone Functions}.
329 @end deftp
331 It is often necessary to subtract two values of type @w{@code{struct
332 timeval}}.  Here is the best way to do this.  It works even on some
333 peculiar operating systems where the @code{tv_sec} member has an
334 unsigned type.
336 @smallexample
337 /* @r{Subtract the `struct timeval' values X and Y,}
338    @r{storing the result in RESULT.}
339    @r{Return 1 if the difference is negative, otherwise 0.}  */
342 timeval_subtract (result, x, y)
343      struct timeval *result, *x, *y;
345   /* @r{Perform the carry for the later subtraction by updating @var{y}.} */
346   if (x->tv_usec < y->tv_usec) @{
347     int nsec = (y->tv_usec - x->tv_usec) / 1000000 + 1;
348     y->tv_usec -= 1000000 * nsec;
349     y->tv_sec += nsec;
350   @}
351   if (x->tv_usec - y->tv_usec > 1000000) @{
352     int nsec = (y->tv_usec - x->tv_usec) / 1000000;
353     y->tv_usec += 1000000 * nsec;
354     y->tv_sec -= nsec;
355   @}
357   /* @r{Compute the time remaining to wait.}
358      @r{@code{tv_usec} is certainly positive.} */
359   result->tv_sec = x->tv_sec - y->tv_sec;
360   result->tv_usec = x->tv_usec - y->tv_usec;
362   /* @r{Return 1 if result is negative.} */
363   return x->tv_sec < y->tv_sec;
365 @end smallexample
367 @comment sys/time.h
368 @comment BSD
369 @deftypefun int gettimeofday (struct timeval *@var{tp}, struct timezone *@var{tzp})
370 The @code{gettimeofday} function returns the current date and time in the
371 @code{struct timeval} structure indicated by @var{tp}.  Information about the
372 time zone is returned in the structure pointed at @var{tzp}.  If the @var{tzp}
373 argument is a null pointer, time zone information is ignored.
375 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
376 following @code{errno} error condition is defined for this function:
378 @table @code
379 @item ENOSYS
380 The operating system does not support getting time zone information, and
381 @var{tzp} is not a null pointer.  The GNU operating system does not
382 support using @w{@code{struct timezone}} to represent time zone
383 information; that is an obsolete feature of 4.3 BSD.
384 Instead, use the facilities described in @ref{Time Zone Functions}.
385 @end table
386 @end deftypefun
388 @comment sys/time.h
389 @comment BSD
390 @deftypefun int settimeofday (const struct timeval *@var{tp}, const struct timezone *@var{tzp})
391 The @code{settimeofday} function sets the current date and time
392 according to the arguments.  As for @code{gettimeofday}, time zone
393 information is ignored if @var{tzp} is a null pointer.
395 You must be a privileged user in order to use @code{settimeofday}.
397 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
398 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
400 @table @code
401 @item EPERM
402 This process cannot set the time because it is not privileged.
404 @item ENOSYS
405 The operating system does not support setting time zone information, and
406 @var{tzp} is not a null pointer.
407 @end table
408 @end deftypefun
410 @comment sys/time.h
411 @comment BSD
412 @deftypefun int adjtime (const struct timeval *@var{delta}, struct timeval *@var{olddelta})
413 This function speeds up or slows down the system clock in order to make
414 gradual adjustments in the current time.  This ensures that the time
415 reported by the system clock is always monotonically increasing, which
416 might not happen if you simply set the current time.
418 The @var{delta} argument specifies a relative adjustment to be made to
419 the current time.  If negative, the system clock is slowed down for a
420 while until it has lost this much time.  If positive, the system clock
421 is speeded up for a while.
423 If the @var{olddelta} argument is not a null pointer, the @code{adjtime}
424 function returns information about any previous time adjustment that
425 has not yet completed.
427 This function is typically used to synchronize the clocks of computers
428 in a local network.  You must be a privileged user to use it.
429 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
430 following @code{errno} error condition is defined for this function:
432 @table @code
433 @item EPERM
434 You do not have privilege to set the time.
435 @end table
436 @end deftypefun
438 @strong{Portability Note:}  The @code{gettimeofday}, @code{settimeofday},
439 and @code{adjtime} functions are derived from BSD.
442 @node Broken-down Time
443 @subsection Broken-down Time
444 @cindex broken-down time
445 @cindex calendar time and broken-down time
447 Calendar time is represented as a number of seconds.  This is convenient
448 for calculation, but has no resemblance to the way people normally
449 represent dates and times.  By contrast, @dfn{broken-down time} is a binary
450 representation separated into year, month, day, and so on.  Broken down
451 time values are not useful for calculations, but they are useful for
452 printing human readable time.
454 A broken-down time value is always relative to a choice of local time
455 zone, and it also indicates which time zone was used.
457 The symbols in this section are declared in the header file @file{time.h}.
459 @comment time.h
460 @comment ISO
461 @deftp {Data Type} {struct tm}
462 This is the data type used to represent a broken-down time.  The structure
463 contains at least the following members, which can appear in any order:
465 @table @code
466 @item int tm_sec
467 This is the number of seconds after the minute, normally in the range
468 @code{0} through @code{59}.  (The actual upper limit is @code{60}, to allow
469 for leap seconds if leap second support is available.)
470 @cindex leap second
472 @item int tm_min
473 This is the number of minutes after the hour, in the range @code{0} through
474 @code{59}.
476 @item int tm_hour
477 This is the number of hours past midnight, in the range @code{0} through
478 @code{23}.
480 @item int tm_mday
481 This is the day of the month, in the range @code{1} through @code{31}.
483 @item int tm_mon
484 This is the number of months since January, in the range @code{0} through
485 @code{11}.
487 @item int tm_year
488 This is the number of years since @code{1900}.
490 @item int tm_wday
491 This is the number of days since Sunday, in the range @code{0} through
492 @code{6}.
494 @item int tm_yday
495 This is the number of days since January 1, in the range @code{0} through
496 @code{365}.
498 @item int tm_isdst
499 @cindex Daylight Saving Time
500 @cindex summer time
501 This is a flag that indicates whether Daylight Saving Time is (or was, or
502 will be) in effect at the time described.  The value is positive if
503 Daylight Saving Time is in effect, zero if it is not, and negative if the
504 information is not available.
506 @item long int tm_gmtoff
507 This field describes the time zone that was used to compute this
508 broken-down time value, including any adjustment for daylight saving; it
509 is the number of seconds that you must add to UTC to get local time.
510 You can also think of this as the number of seconds east of UTC.  For
511 example, for U.S. Eastern Standard Time, the value is @code{-5*60*60}.
512 The @code{tm_gmtoff} field is derived from BSD and is a GNU library
513 extension; it is not visible in a strict @w{ISO C} environment.
515 @item const char *tm_zone
516 This field is the name for the time zone that was used to compute this
517 broken-down time value.  Like @code{tm_gmtoff}, this field is a BSD and
518 GNU extension, and is not visible in a strict @w{ISO C} environment.
519 @end table
520 @end deftp
522 @comment time.h
523 @comment ISO
524 @deftypefun {struct tm *} localtime (const time_t *@var{time})
525 The @code{localtime} function converts the calendar time pointed to by
526 @var{time} to broken-down time representation, expressed relative to the
527 user's specified time zone.
529 The return value is a pointer to a static broken-down time structure, which
530 might be overwritten by subsequent calls to @code{ctime}, @code{gmtime},
531 or @code{localtime}.  (But no other library function overwrites the contents
532 of this object.)
534 Calling @code{localtime} has one other effect: it sets the variable
535 @code{tzname} with information about the current time zone.  @xref{Time
536 Zone Functions}.
537 @end deftypefun
539 @comment time.h
540 @comment ISO
541 @deftypefun {struct tm *} gmtime (const time_t *@var{time})
542 This function is similar to @code{localtime}, except that the broken-down
543 time is expressed as Coordinated Universal Time (UTC)---that is, as
544 Greenwich Mean Time (GMT)---rather than relative to the local time zone.
546 Recall that calendar times are @emph{always} expressed in coordinated
547 universal time.
548 @end deftypefun
550 @comment time.h
551 @comment ISO
552 @deftypefun time_t mktime (struct tm *@var{brokentime})
553 The @code{mktime} function is used to convert a broken-down time structure
554 to a calendar time representation.  It also ``normalizes'' the contents of
555 the broken-down time structure, by filling in the day of week and day of
556 year based on the other date and time components.
558 The @code{mktime} function ignores the specified contents of the
559 @code{tm_wday} and @code{tm_yday} members of the broken-down time
560 structure.  It uses the values of the other components to compute the
561 calendar time; it's permissible for these components to have
562 unnormalized values outside of their normal ranges.  The last thing that
563 @code{mktime} does is adjust the components of the @var{brokentime}
564 structure (including the @code{tm_wday} and @code{tm_yday}).
566 If the specified broken-down time cannot be represented as a calendar time,
567 @code{mktime} returns a value of @code{(time_t)(-1)} and does not modify
568 the contents of @var{brokentime}.
570 Calling @code{mktime} also sets the variable @code{tzname} with
571 information about the current time zone.  @xref{Time Zone Functions}.
572 @end deftypefun
574 @node Formatting Date and Time
575 @subsection Formatting Date and Time
577 The functions described in this section format time values as strings.
578 These functions are declared in the header file @file{time.h}.
579 @pindex time.h
581 @comment time.h
582 @comment ISO
583 @deftypefun {char *} asctime (const struct tm *@var{brokentime})
584 The @code{asctime} function converts the broken-down time value that
585 @var{brokentime} points to into a string in a standard format:
587 @smallexample
588 "Tue May 21 13:46:22 1991\n"
589 @end smallexample
591 The abbreviations for the days of week are: @samp{Sun}, @samp{Mon},
592 @samp{Tue}, @samp{Wed}, @samp{Thu}, @samp{Fri}, and @samp{Sat}.
594 The abbreviations for the months are: @samp{Jan}, @samp{Feb},
595 @samp{Mar}, @samp{Apr}, @samp{May}, @samp{Jun}, @samp{Jul}, @samp{Aug},
596 @samp{Sep}, @samp{Oct}, @samp{Nov}, and @samp{Dec}.
598 The return value points to a statically allocated string, which might be
599 overwritten by subsequent calls to @code{asctime} or @code{ctime}.
600 (But no other library function overwrites the contents of this
601 string.)
602 @end deftypefun
604 @comment time.h
605 @comment ISO
606 @deftypefun {char *} ctime (const time_t *@var{time})
607 The @code{ctime} function is similar to @code{asctime}, except that the
608 time value is specified as a @code{time_t} calendar time value rather
609 than in broken-down local time format.  It is equivalent to
611 @smallexample
612 asctime (localtime (@var{time}))
613 @end smallexample
615 @code{ctime} sets the variable @code{tzname}, because @code{localtime}
616 does so.  @xref{Time Zone Functions}.
617 @end deftypefun
619 @comment time.h
620 @comment ISO
621 @comment POSIX.2
622 @deftypefun size_t strftime (char *@var{s}, size_t @var{size}, const char *@var{template}, const struct tm *@var{brokentime})
623 This function is similar to the @code{sprintf} function (@pxref{Formatted
624 Input}), but the conversion specifications that can appear in the format
625 template @var{template} are specialized for printing components of the date
626 and time @var{brokentime} according to the locale currently specified for
627 time conversion (@pxref{Locales}).
629 Ordinary characters appearing in the @var{template} are copied to the
630 output string @var{s}; this can include multibyte character sequences.
631 Conversion specifiers are introduced by a @samp{%} character, followed
632 by an optional flag which can be one of the following.  These flags,
633 which are GNU extensions, affect only the output of numbers:
635 @table @code
636 @item _
637 The number is padded with spaces.
639 @item -
640 The number is not padded at all.
642 @item 0
643 The number is padded with zeros even if the format spefies padding
644 with spaces.
645 @end table
647 The default action is to pad the number with zeros to keep it a constant
648 width.  Numbers that do not have a range indicated below are never
649 padded, since there is no natural width for them.
651 Following the flag an optional specification of the width is possible.
652 This is specified in decimal notation.  If the natural size of the
653 output is of the field has less than the specifed number of character,
654 the result is written right adjusted and space padded to the given
655 size.
657 An optional modifier can follow the optional flag and width
658 specification.  The modifiers, which are POSIX.2 extensions, are:
660 @table @code
661 @item E
662 Use the locale's alternate representation for date and time.  This
663 modifier applies to the @code{%c}, @code{%C}, @code{%x}, @code{%X},
664 @code{%y} and @code{%Y} format specifiers.  In a Japanese locale, for
665 example, @code{%Ex} might yield a date format based on the Japanese
666 Emperors' reigns.
668 @item O
669 Use the locale's alternate numeric symbols for numbers.  This modifier
670 applies only to numeric format specifiers.
671 @end table
673 If the format supports the modifier but no alternate representation
674 is available, it is ignored.
676 The conversion specifier ends with a format specifier taken from the
677 following list.  The whole @samp{%} sequence is replaced in the output
678 string as follows:
680 @table @code
681 @item %a
682 The abbreviated weekday name according to the current locale.
684 @item %A
685 The full weekday name according to the current locale.
687 @item %b
688 The abbreviated month name according to the current locale.
690 @item %B
691 The full month name according to the current locale.
693 @item %c
694 The preferred date and time representation for the current locale.
696 @item %C
697 The century of the year.  This is equivalent to the greatest integer not
698 greater than the year divided by 100.
700 This format is a POSIX.2 extension.
702 @item %d
703 The day of the month as a decimal number (range @code{01} through @code{31}).
705 @item %D
706 The date using the format @code{%m/%d/%y}.
708 This format is a POSIX.2 extension.
710 @item %e
711 The day of the month like with @code{%d}, but padded with blank (range
712 @code{ 1} through @code{31}).
714 This format is a POSIX.2 extension.
716 @item %g
717 The year corresponding to the ISO week number, but without the century
718 (range @code{00} through @code{99}).  This has the same format and value
719 as @code{%y}, except that if the ISO week number (see @code{%V}) belongs
720 to the previous or next year, that year is used instead.
722 This format is a GNU extension.
724 @item %G
725 The year corresponding to the ISO week number.  This has the same format
726 and value as @code{%Y}, except that if the ISO week number (see
727 @code{%V}) belongs to the previous or next year, that year is used
728 instead.
730 This format is a GNU extension.
732 @item %h
733 The abbreviated month name according to the current locale.  The action
734 is the same as for @code{%b}.
736 This format is a POSIX.2 extension.
738 @item %H
739 The hour as a decimal number, using a 24-hour clock (range @code{00} through
740 @code{23}).
742 @item %I
743 The hour as a decimal number, using a 12-hour clock (range @code{01} through
744 @code{12}).
746 @item %j
747 The day of the year as a decimal number (range @code{001} through @code{366}).
749 @item %k
750 The hour as a decimal number, using a 24-hour clock like @code{%H}, but
751 padded with blank (range @code{ 0} through @code{23}).
753 This format is a GNU extension.
755 @item %l
756 The hour as a decimal number, using a 12-hour clock like @code{%I}, but
757 padded with blank (range @code{ 1} through @code{12}).
759 This format is a GNU extension.
761 @item %m
762 The month as a decimal number (range @code{01} through @code{12}).
764 @item %M
765 The minute as a decimal number (range @code{00} through @code{59}).
767 @item %n
768 A single @samp{\n} (newline) character.
770 This format is a POSIX.2 extension.
772 @item %p
773 Either @samp{AM} or @samp{PM}, according to the given time value; or the
774 corresponding strings for the current locale.  Noon is treated as
775 @samp{PM} and midnight as @samp{AM}.
777 @item %r
778 The complete time using the AM/PM format of the current locale.
780 This format is a POSIX.2 extension.
782 @item %R
783 The hour and minute in decimal numbers using the format @code{%H:%M}.
785 This format is a GNU extension.
787 @item %s
788 The number of seconds since the epoch, i.e., since 1970-01-01 00:00:00 UTC.
789 Leap seconds are not counted unless leap second support is available.
791 This format is a GNU extension.
793 @item %S
794 The second as a decimal number (range @code{00} through @code{60}).
796 @item %t
797 A single @samp{\t} (tabulator) character.
799 This format is a POSIX.2 extension.
801 @item %T
802 The time using decimal numbers using the format @code{%H:%M:%S}.
804 This format is a POSIX.2 extension.
806 @item %u
807 The day of the week as a decimal number (range @code{1} through
808 @code{7}), Monday being @code{1}.
810 This format is a POSIX.2 extension.
812 @item %U
813 The week number of the current year as a decimal number (range @code{00}
814 through @code{53}), starting with the first Sunday as the first day of
815 the first week.  Days preceding the first Sunday in the year are
816 considered to be in week @code{00}.
818 @item %V
819 The @w{ISO 8601:1988} week number as a decimal number (range @code{01}
820 through @code{53}).  ISO weeks start with Monday and end with Sunday.
821 Week @code{01} of a year is the first week which has the majority of its
822 days in that year; this is equivalent to the week containing the year's
823 first Thursday, and it is also equivalent to the week containing January
824 4.  Week @code{01} of a year can contain days from the previous year.
825 The week before week @code{01} of a year is the last week (@code{52} or
826 @code{53}) of the previous year even if it contains days from the new
827 year.
829 This format is a POSIX.2 extension.
831 @item %w
832 The day of the week as a decimal number (range @code{0} through
833 @code{6}), Sunday being @code{0}.
835 @item %W
836 The week number of the current year as a decimal number (range @code{00}
837 through @code{53}), starting with the first Monday as the first day of
838 the first week.  All days preceding the first Monday in the year are
839 considered to be in week @code{00}.
841 @item %x
842 The preferred date representation for the current locale, but without the
843 time.
845 @item %X
846 The preferred time representation for the current locale, but with no date.
848 @item %y
849 The year without a century as a decimal number (range @code{00} through
850 @code{99}).  This is equivalent to the year modulo 100.
852 @item %Y
853 The year as a decimal number, using the Gregorian calendar.  Years
854 before the year @code{1} are numbered @code{0}, @code{-1}, and so on.
856 @item %z
857 @w{RFC 822}/@w{ISO 8601:1988} style numeric time zone (e.g.,
858 @code{-0600} or @code{+0100}), or nothing if no time zone is
859 determinable.
861 This format is a GNU extension.
863 @item %Z
864 The time zone abbreviation (empty if the time zone can't be determined).
866 @item %%
867 A literal @samp{%} character.
868 @end table
870 The @var{size} parameter can be used to specify the maximum number of
871 characters to be stored in the array @var{s}, including the terminating
872 null character.  If the formatted time requires more than @var{size}
873 characters, the excess characters are discarded.  The return value from
874 @code{strftime} is the number of characters placed in the array @var{s},
875 not including the terminating null character.  If the value equals
876 @var{size}, it means that the array @var{s} was too small; you should
877 repeat the call, providing a bigger array.
879 If @var{s} is a null pointer, @code{strftime} does not actually write
880 anything, but instead returns the number of characters it would have written.
882 According to POSIX.1 every call to @code{strftime} implies a call to
883 @code{tzset}.  So the contents of the environment variable @code{TZ}
884 is examined before any output is produced.
886 For an example of @code{strftime}, see @ref{Time Functions Example}.
887 @end deftypefun
889 @node TZ Variable
890 @subsection Specifying the Time Zone with @code{TZ}
892 In POSIX systems, a user can specify the time zone by means of the
893 @code{TZ} environment variable.  For information about how to set
894 environment variables, see @ref{Environment Variables}.  The functions
895 for accessing the time zone are declared in @file{time.h}.
896 @pindex time.h
897 @cindex time zone
899 You should not normally need to set @code{TZ}.  If the system is
900 configured properly, the default time zone will be correct.  You might
901 set @code{TZ} if you are using a computer over the network from a
902 different time zone, and would like times reported to you in the time zone
903 that local for you, rather than what is local for the computer.
905 In POSIX.1 systems the value of the @code{TZ} variable can be of one of
906 three formats.  With the GNU C library, the most common format is the
907 last one, which can specify a selection from a large database of time
908 zone information for many regions of the world.  The first two formats
909 are used to describe the time zone information directly, which is both
910 more cumbersome and less precise.  But the POSIX.1 standard only
911 specifies the details of the first two formats, so it is good to be
912 familiar with them in case you come across a POSIX.1 system that doesn't
913 support a time zone information database.
915 The first format is used when there is no Daylight Saving Time (or
916 summer time) in the local time zone:
918 @smallexample
919 @r{@var{std} @var{offset}}
920 @end smallexample
922 The @var{std} string specifies the name of the time zone.  It must be
923 three or more characters long and must not contain a leading colon or
924 embedded digits, commas, or plus or minus signs.  There is no space
925 character separating the time zone name from the @var{offset}, so these
926 restrictions are necessary to parse the specification correctly.
928 The @var{offset} specifies the time value one must add to the local time
929 to get a Coordinated Universal Time value.  It has syntax like
930 [@code{+}|@code{-}]@var{hh}[@code{:}@var{mm}[@code{:}@var{ss}]].  This
931 is positive if the local time zone is west of the Prime Meridian and
932 negative if it is east.  The hour must be between @code{0} and
933 @code{23}, and the minute and seconds between @code{0} and @code{59}.
935 For example, here is how we would specify Eastern Standard Time, but
936 without any daylight saving time alternative:
938 @smallexample
939 EST+5
940 @end smallexample
942 The second format is used when there is Daylight Saving Time:
944 @smallexample
945 @r{@var{std} @var{offset} @var{dst} [@var{offset}]@code{,}@var{start}[@code{/}@var{time}]@code{,}@var{end}[@code{/}@var{time}]}
946 @end smallexample
948 The initial @var{std} and @var{offset} specify the standard time zone, as
949 described above.  The @var{dst} string and @var{offset} specify the name
950 and offset for the corresponding daylight saving time time zone; if the
951 @var{offset} is omitted, it defaults to one hour ahead of standard time.
953 The remainder of the specification describes when daylight saving time is
954 in effect.  The @var{start} field is when daylight saving time goes into
955 effect and the @var{end} field is when the change is made back to standard
956 time.  The following formats are recognized for these fields:
958 @table @code
959 @item J@var{n}
960 This specifies the Julian day, with @var{n} between @code{1} and @code{365}.
961 February 29 is never counted, even in leap years.
963 @item @var{n}
964 This specifies the Julian day, with @var{n} between @code{0} and @code{365}.
965 February 29 is counted in leap years.
967 @item M@var{m}.@var{w}.@var{d}
968 This specifies day @var{d} of week @var{w} of month @var{m}.  The day
969 @var{d} must be between @code{0} (Sunday) and @code{6}.  The week
970 @var{w} must be between @code{1} and @code{5}; week @code{1} is the
971 first week in which day @var{d} occurs, and week @code{5} specifies the
972 @emph{last} @var{d} day in the month.  The month @var{m} should be
973 between @code{1} and @code{12}.
974 @end table
976 The @var{time} fields specify when, in the local time currently in
977 effect, the change to the other time occurs.  If omitted, the default is
978 @code{02:00:00}.
980 For example, here is how one would specify the Eastern time zone in the
981 United States, including the appropriate daylight saving time and its dates
982 of applicability.  The normal offset from UTC is 5 hours; since this is
983 west of the prime meridian, the sign is positive.  Summer time begins on
984 the first Sunday in April at 2:00am, and ends on the last Sunday in October
985 at 2:00am.
987 @smallexample
988 EST+5EDT,M4.1.0/2,M10.5.0/2
989 @end smallexample
991 The schedule of daylight saving time in any particular jurisdiction has
992 changed over the years.  To be strictly correct, the conversion of dates
993 and times in the past should be based on the schedule that was in effect
994 then.  However, this format has no facilities to let you specify how the
995 schedule has changed from year to year.  The most you can do is specify
996 one particular schedule---usually the present day schedule---and this is
997 used to convert any date, no matter when.  For precise time zone
998 specifications, it is best to use the time zone information database
999 (see below).
1001 The third format looks like this:
1003 @smallexample
1004 :@var{characters}
1005 @end smallexample
1007 Each operating system interprets this format differently; in the GNU C
1008 library, @var{characters} is the name of a file which describes the time
1009 zone.
1011 @pindex /etc/localtime
1012 @pindex localtime
1013 If the @code{TZ} environment variable does not have a value, the
1014 operation chooses a time zone by default.  In the GNU C library, the
1015 default time zone is like the specification @samp{TZ=:/etc/localtime}
1016 (or @samp{TZ=:/usr/local/etc/localtime}, depending on how GNU C library
1017 was configured; @pxref{Installation}).  Other C libraries use their own
1018 rule for choosing the default time zone, so there is little we can say
1019 about them.
1021 @cindex time zone database
1022 @pindex /share/lib/zoneinfo
1023 @pindex zoneinfo
1024 If @var{characters} begins with a slash, it is an absolute file name;
1025 otherwise the library looks for the file
1026 @w{@file{/share/lib/zoneinfo/@var{characters}}}.  The @file{zoneinfo}
1027 directory contains data files describing local time zones in many
1028 different parts of the world.  The names represent major cities, with
1029 subdirectories for geographical areas; for example,
1030 @file{America/New_York}, @file{Europe/London}, @file{Asia/Hong_Kong}.
1031 These data files are installed by the system administrator, who also
1032 sets @file{/etc/localtime} to point to the data file for the local time
1033 zone.  The GNU C library comes with a large database of time zone
1034 information for most regions of the world, which is maintained by a
1035 community of volunteers and put in the public domain.
1037 @node Time Zone Functions
1038 @subsection Functions and Variables for Time Zones
1040 @comment time.h
1041 @comment POSIX.1
1042 @deftypevar {char *} tzname [2]
1043 The array @code{tzname} contains two strings, which are the standard
1044 names of the pair of time zones (standard and daylight
1045 saving) that the user has selected.  @code{tzname[0]} is the name of
1046 the standard time zone (for example, @code{"EST"}), and @code{tzname[1]}
1047 is the name for the time zone when daylight saving time is in use (for
1048 example, @code{"EDT"}).  These correspond to the @var{std} and @var{dst}
1049 strings (respectively) from the @code{TZ} environment variable.  If
1050 daylight saving time is never used, @code{tzname[1]} is the empty string.
1052 The @code{tzname} array is initialized from the @code{TZ} environment
1053 variable whenever @code{tzset}, @code{ctime}, @code{strftime},
1054 @code{mktime}, or @code{localtime} is called.  If multiple abbreviations
1055 have been used (e.g. @code{"EWT"} and @code{"EDT"} for U.S. Eastern War
1056 Time and Eastern Daylight Time), the array contains the most recent
1057 abbreviation.
1059 The @code{tzname} array is required for POSIX.1 compatibility, but in
1060 GNU programs it is better to use the @code{tm_zone} member of the
1061 broken-down time structure, since @code{tm_zone} reports the correct
1062 abbreviation even when it is not the latest one.
1064 @end deftypevar
1066 @comment time.h
1067 @comment POSIX.1
1068 @deftypefun void tzset (void)
1069 The @code{tzset} function initializes the @code{tzname} variable from
1070 the value of the @code{TZ} environment variable.  It is not usually
1071 necessary for your program to call this function, because it is called
1072 automatically when you use the other time conversion functions that
1073 depend on the time zone.
1074 @end deftypefun
1076 The following variables are defined for compatibility with System V
1077 Unix.  Like @code{tzname}, these variables are set by calling
1078 @code{tzset} or the other time conversion functions.
1080 @comment time.h
1081 @comment SVID
1082 @deftypevar {long int} timezone
1083 This contains the difference between UTC and the latest local standard
1084 time, in seconds west of UTC.  For example, in the U.S. Eastern time
1085 zone, the value is @code{5*60*60}.  Unlike the @code{tm_gmtoff} member
1086 of the broken-down time structure, this value is not adjusted for
1087 daylight saving, and its sign is reversed.  In GNU programs it is better
1088 to use @code{tm_gmtoff}, since it contains the correct offset even when
1089 it is not the latest one.
1090 @end deftypevar
1092 @comment time.h
1093 @comment SVID
1094 @deftypevar int daylight
1095 This variable has a nonzero value if daylight savings time rules apply.
1096 A nonzero value does not necessarily mean that daylight savings time is
1097 now in effect; it means only that daylight savings time is sometimes in
1098 effect.
1099 @end deftypevar
1101 @node Time Functions Example
1102 @subsection Time Functions Example
1104 Here is an example program showing the use of some of the local time and
1105 calendar time functions.
1107 @smallexample
1108 @include strftim.c.texi
1109 @end smallexample
1111 It produces output like this:
1113 @smallexample
1114 Wed Jul 31 13:02:36 1991
1115 Today is Wednesday, July 31.
1116 The time is 01:02 PM.
1117 @end smallexample
1120 @node Setting an Alarm
1121 @section Setting an Alarm
1123 The @code{alarm} and @code{setitimer} functions provide a mechanism for a
1124 process to interrupt itself at some future time.  They do this by setting a
1125 timer; when the timer expires, the process receives a signal.
1127 @cindex setting an alarm
1128 @cindex interval timer, setting
1129 @cindex alarms, setting
1130 @cindex timers, setting
1131 Each process has three independent interval timers available:
1133 @itemize @bullet
1134 @item
1135 A real-time timer that counts clock time.  This timer sends a
1136 @code{SIGALRM} signal to the process when it expires.
1137 @cindex real-time timer
1138 @cindex timer, real-time
1140 @item
1141 A virtual timer that counts CPU time used by the process.  This timer
1142 sends a @code{SIGVTALRM} signal to the process when it expires.
1143 @cindex virtual timer
1144 @cindex timer, virtual
1146 @item
1147 A profiling timer that counts both CPU time used by the process, and CPU
1148 time spent in system calls on behalf of the process.  This timer sends a
1149 @code{SIGPROF} signal to the process when it expires.
1150 @cindex profiling timer
1151 @cindex timer, profiling
1153 This timer is useful for profiling in interpreters.  The interval timer
1154 mechanism does not have the fine granularity necessary for profiling
1155 native code.
1156 @c @xref{profil} !!!
1157 @end itemize
1159 You can only have one timer of each kind set at any given time.  If you
1160 set a timer that has not yet expired, that timer is simply reset to the
1161 new value.
1163 You should establish a handler for the appropriate alarm signal using
1164 @code{signal} or @code{sigaction} before issuing a call to @code{setitimer}
1165 or @code{alarm}.  Otherwise, an unusual chain of events could cause the
1166 timer to expire before your program establishes the handler, and in that
1167 case it would be terminated, since that is the default action for the alarm
1168 signals.  @xref{Signal Handling}.
1170 The @code{setitimer} function is the primary means for setting an alarm.
1171 This facility is declared in the header file @file{sys/time.h}.  The
1172 @code{alarm} function, declared in @file{unistd.h}, provides a somewhat
1173 simpler interface for setting the real-time timer.
1174 @pindex unistd.h
1175 @pindex sys/time.h
1177 @comment sys/time.h
1178 @comment BSD
1179 @deftp {Data Type} {struct itimerval}
1180 This structure is used to specify when a timer should expire.  It contains
1181 the following members:
1182 @table @code
1183 @item struct timeval it_interval
1184 This is the interval between successive timer interrupts.  If zero, the
1185 alarm will only be sent once.
1187 @item struct timeval it_value
1188 This is the interval to the first timer interrupt.  If zero, the alarm is
1189 disabled.
1190 @end table
1192 The @code{struct timeval} data type is described in @ref{High-Resolution
1193 Calendar}.
1194 @end deftp
1196 @comment sys/time.h
1197 @comment BSD
1198 @deftypefun int setitimer (int @var{which}, struct itimerval *@var{new}, struct itimerval *@var{old})
1199 The @code{setitimer} function sets the timer specified by @var{which}
1200 according to @var{new}.  The @var{which} argument can have a value of
1201 @code{ITIMER_REAL}, @code{ITIMER_VIRTUAL}, or @code{ITIMER_PROF}.
1203 If @var{old} is not a null pointer, @code{setitimer} returns information
1204 about any previous unexpired timer of the same kind in the structure it
1205 points to.
1207 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
1208 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
1210 @table @code
1211 @item EINVAL
1212 The timer interval was too large.
1213 @end table
1214 @end deftypefun
1216 @comment sys/time.h
1217 @comment BSD
1218 @deftypefun int getitimer (int @var{which}, struct itimerval *@var{old})
1219 The @code{getitimer} function stores information about the timer specified
1220 by @var{which} in the structure pointed at by @var{old}.
1222 The return value and error conditions are the same as for @code{setitimer}.
1223 @end deftypefun
1225 @comment sys/time.h
1226 @comment BSD
1227 @table @code
1228 @item ITIMER_REAL
1229 @findex ITIMER_REAL
1230 This constant can be used as the @var{which} argument to the
1231 @code{setitimer} and @code{getitimer} functions to specify the real-time
1232 timer.
1234 @comment sys/time.h
1235 @comment BSD
1236 @item ITIMER_VIRTUAL
1237 @findex ITIMER_VIRTUAL
1238 This constant can be used as the @var{which} argument to the
1239 @code{setitimer} and @code{getitimer} functions to specify the virtual
1240 timer.
1242 @comment sys/time.h
1243 @comment BSD
1244 @item ITIMER_PROF
1245 @findex ITIMER_PROF
1246 This constant can be used as the @var{which} argument to the
1247 @code{setitimer} and @code{getitimer} functions to specify the profiling
1248 timer.
1249 @end table
1251 @comment unistd.h
1252 @comment POSIX.1
1253 @deftypefun {unsigned int} alarm (unsigned int @var{seconds})
1254 The @code{alarm} function sets the real-time timer to expire in
1255 @var{seconds} seconds.  If you want to cancel any existing alarm, you
1256 can do this by calling @code{alarm} with a @var{seconds} argument of
1257 zero.
1259 The return value indicates how many seconds remain before the previous
1260 alarm would have been sent.  If there is no previous alarm, @code{alarm}
1261 returns zero.
1262 @end deftypefun
1264 The @code{alarm} function could be defined in terms of @code{setitimer}
1265 like this:
1267 @smallexample
1268 unsigned int
1269 alarm (unsigned int seconds)
1271   struct itimerval old, new;
1272   new.it_interval.tv_usec = 0;
1273   new.it_interval.tv_sec = 0;
1274   new.it_value.tv_usec = 0;
1275   new.it_value.tv_sec = (long int) seconds;
1276   if (setitimer (ITIMER_REAL, &new, &old) < 0)
1277     return 0;
1278   else
1279     return old.it_value.tv_sec;
1281 @end smallexample
1283 There is an example showing the use of the @code{alarm} function in
1284 @ref{Handler Returns}.
1286 If you simply want your process to wait for a given number of seconds,
1287 you should use the @code{sleep} function.  @xref{Sleeping}.
1289 You shouldn't count on the signal arriving precisely when the timer
1290 expires.  In a multiprocessing environment there is typically some
1291 amount of delay involved.
1293 @strong{Portability Note:} The @code{setitimer} and @code{getitimer}
1294 functions are derived from BSD Unix, while the @code{alarm} function is
1295 specified by the POSIX.1 standard.  @code{setitimer} is more powerful than
1296 @code{alarm}, but @code{alarm} is more widely used.
1298 @node Sleeping
1299 @section Sleeping
1301 The function @code{sleep} gives a simple way to make the program wait
1302 for short periods of time.  If your program doesn't use signals (except
1303 to terminate), then you can expect @code{sleep} to wait reliably for
1304 the specified amount of time.  Otherwise, @code{sleep} can return sooner
1305 if a signal arrives; if you want to wait for a given period regardless
1306 of signals, use @code{select} (@pxref{Waiting for I/O}) and don't
1307 specify any descriptors to wait for.
1308 @c !!! select can get EINTR; using SA_RESTART makes sleep win too.
1310 @comment unistd.h
1311 @comment POSIX.1
1312 @deftypefun {unsigned int} sleep (unsigned int @var{seconds})
1313 The @code{sleep} function waits for @var{seconds} or until a signal
1314 is delivered, whichever happens first.
1316 If @code{sleep} function returns because the requested time has
1317 elapsed, it returns a value of zero.  If it returns because of delivery
1318 of a signal, its return value is the remaining time in the sleep period.
1320 The @code{sleep} function is declared in @file{unistd.h}.
1321 @end deftypefun
1323 Resist the temptation to implement a sleep for a fixed amount of time by
1324 using the return value of @code{sleep}, when nonzero, to call
1325 @code{sleep} again.  This will work with a certain amount of accuracy as
1326 long as signals arrive infrequently.  But each signal can cause the
1327 eventual wakeup time to be off by an additional second or so.  Suppose a
1328 few signals happen to arrive in rapid succession by bad luck---there is
1329 no limit on how much this could shorten or lengthen the wait.
1331 Instead, compute the time at which the program should stop waiting, and
1332 keep trying to wait until that time.  This won't be off by more than a
1333 second.  With just a little more work, you can use @code{select} and
1334 make the waiting period quite accurate.  (Of course, heavy system load
1335 can cause unavoidable additional delays---unless the machine is
1336 dedicated to one application, there is no way you can avoid this.)
1338 On some systems, @code{sleep} can do strange things if your program uses
1339 @code{SIGALRM} explicitly.  Even if @code{SIGALRM} signals are being
1340 ignored or blocked when @code{sleep} is called, @code{sleep} might
1341 return prematurely on delivery of a @code{SIGALRM} signal.  If you have
1342 established a handler for @code{SIGALRM} signals and a @code{SIGALRM}
1343 signal is delivered while the process is sleeping, the action taken
1344 might be just to cause @code{sleep} to return instead of invoking your
1345 handler.  And, if @code{sleep} is interrupted by delivery of a signal
1346 whose handler requests an alarm or alters the handling of @code{SIGALRM},
1347 this handler and @code{sleep} will interfere.
1349 On the GNU system, it is safe to use @code{sleep} and @code{SIGALRM} in
1350 the same program, because @code{sleep} does not work by means of
1351 @code{SIGALRM}.
1353 @node Resource Usage
1354 @section Resource Usage
1356 @pindex sys/resource.h
1357 The function @code{getrusage} and the data type @code{struct rusage}
1358 are used for examining the usage figures of a process.  They are declared
1359 in @file{sys/resource.h}.
1361 @comment sys/resource.h
1362 @comment BSD
1363 @deftypefun int getrusage (int @var{processes}, struct rusage *@var{rusage})
1364 This function reports the usage totals for processes specified by
1365 @var{processes}, storing the information in @code{*@var{rusage}}.
1367 In most systems, @var{processes} has only two valid values:
1369 @table @code
1370 @comment sys/resource.h
1371 @comment BSD
1372 @item RUSAGE_SELF
1373 Just the current process.
1375 @comment sys/resource.h
1376 @comment BSD
1377 @item RUSAGE_CHILDREN
1378 All child processes (direct and indirect) that have terminated already.
1379 @end table
1381 In the GNU system, you can also inquire about a particular child process
1382 by specifying its process ID.
1384 The return value of @code{getrusage} is zero for success, and @code{-1}
1385 for failure.
1387 @table @code
1388 @item EINVAL
1389 The argument @var{processes} is not valid.
1390 @end table
1391 @end deftypefun
1393 One way of getting usage figures for a particular child process is with
1394 the function @code{wait4}, which returns totals for a child when it
1395 terminates.  @xref{BSD Wait Functions}.
1397 @comment sys/resource.h
1398 @comment BSD
1399 @deftp {Data Type} {struct rusage}
1400 This data type records a collection usage amounts for various sorts of
1401 resources.  It has the following members, and possibly others:
1403 @table @code
1404 @item struct timeval ru_utime
1405 Time spent executing user instructions.
1407 @item struct timeval ru_stime
1408 Time spent in operating system code on behalf of @var{processes}.
1410 @item long int ru_maxrss
1411 The maximum resident set size used, in kilobytes.  That is, the maximum
1412 number of kilobytes that @var{processes} used in real memory simultaneously.
1414 @item long int ru_ixrss
1415 An integral value expressed in kilobytes times ticks of execution, which
1416 indicates the amount of memory used by text that was shared with other
1417 processes.
1419 @item long int ru_idrss
1420 An integral value expressed the same way, which is the amount of
1421 unshared memory used in data.
1423 @item long int ru_isrss
1424 An integral value expressed the same way, which is the amount of
1425 unshared memory used in stack space.
1427 @item long int ru_minflt
1428 The number of page faults which were serviced without requiring any I/O.
1430 @item long int ru_majflt
1431 The number of page faults which were serviced by doing I/O.
1433 @item long int ru_nswap
1434 The number of times @var{processes} was swapped entirely out of main memory.
1436 @item long int ru_inblock
1437 The number of times the file system had to read from the disk on behalf
1438 of @var{processes}.
1440 @item long int ru_oublock
1441 The number of times the file system had to write to the disk on behalf
1442 of @var{processes}.
1444 @item long int ru_msgsnd
1445 Number of IPC messages sent.
1447 @item long ru_msgrcv
1448 Number of IPC messages received.
1450 @item long int ru_nsignals
1451 Number of signals received.
1453 @item long int ru_nvcsw
1454 The number of times @var{processes} voluntarily invoked a context switch
1455 (usually to wait for some service).
1457 @item long int ru_nivcsw
1458 The number of times an involuntary context switch took place (because
1459 the time slice expired, or another process of higher priority became
1460 runnable).
1461 @end table
1462 @end deftp
1464 An additional historical function for examining usage figures,
1465 @code{vtimes}, is supported but not documented here.  It is declared in
1466 @file{sys/vtimes.h}.
1468 @node Limits on Resources
1469 @section Limiting Resource Usage
1470 @cindex resource limits
1471 @cindex limits on resource usage
1472 @cindex usage limits
1474 You can specify limits for the resource usage of a process.  When the
1475 process tries to exceed a limit, it may get a signal, or the system call
1476 by which it tried to do so may fail, depending on the limit.  Each
1477 process initially inherits its limit values from its parent, but it can
1478 subsequently change them.
1480 @pindex sys/resource.h
1481 The symbols in this section are defined in @file{sys/resource.h}.
1483 @comment sys/resource.h
1484 @comment BSD
1485 @deftypefun int getrlimit (int @var{resource}, struct rlimit *@var{rlp})
1486 Read the current value and the maximum value of resource @var{resource}
1487 and store them in @code{*@var{rlp}}.
1489 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
1490 only possible @code{errno} error condition is @code{EFAULT}.
1491 @end deftypefun
1493 @comment sys/resource.h
1494 @comment BSD
1495 @deftypefun int setrlimit (int @var{resource}, struct rlimit *@var{rlp})
1496 Store the current value and the maximum value of resource @var{resource}
1497 in @code{*@var{rlp}}.
1499 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
1500 following @code{errno} error condition is possible:
1502 @table @code
1503 @item EPERM
1504 You tried to change the maximum permissible limit value,
1505 but you don't have privileges to do so.
1506 @end table
1507 @end deftypefun
1509 @comment sys/resource.h
1510 @comment BSD
1511 @deftp {Data Type} {struct rlimit}
1512 This structure is used with @code{getrlimit} to receive limit values,
1513 and with @code{setrlimit} to specify limit values.  It has two fields:
1515 @table @code
1516 @item rlim_cur
1517 The current value of the limit in question.
1518 This is also called the ``soft limit''.
1519 @cindex soft limit
1521 @item rlim_max
1522 The maximum permissible value of the limit in question.  You cannot set
1523 the current value of the limit to a larger number than this maximum.
1524 Only the super user can change the maximum permissible value.
1525 This is also called the ``hard limit''.
1526 @cindex hard limit
1527 @end table
1529 In @code{getrlimit}, the structure is an output; it receives the current
1530 values.  In @code{setrlimit}, it specifies the new values.
1531 @end deftp
1533 Here is a list of resources that you can specify a limit for.
1534 Those that are sizes are measured in bytes.
1536 @table @code
1537 @comment sys/resource.h
1538 @comment BSD
1539 @item RLIMIT_CPU
1540 @vindex RLIMIT_CPU
1541 The maximum amount of cpu time the process can use.  If it runs for
1542 longer than this, it gets a signal: @code{SIGXCPU}.  The value is
1543 measured in seconds.  @xref{Operation Error Signals}.
1545 @comment sys/resource.h
1546 @comment BSD
1547 @item RLIMIT_FSIZE
1548 @vindex RLIMIT_FSIZE
1549 The maximum size of file the process can create.  Trying to write a
1550 larger file causes a signal: @code{SIGXFSZ}.  @xref{Operation Error
1551 Signals}.
1553 @comment sys/resource.h
1554 @comment BSD
1555 @item RLIMIT_DATA
1556 @vindex RLIMIT_DATA
1557 The maximum size of data memory for the process.  If the process tries
1558 to allocate data memory beyond this amount, the allocation function
1559 fails.
1561 @comment sys/resource.h
1562 @comment BSD
1563 @item RLIMIT_STACK
1564 @vindex RLIMIT_STACK
1565 The maximum stack size for the process.  If the process tries to extend
1566 its stack past this size, it gets a @code{SIGSEGV} signal.
1567 @xref{Program Error Signals}.
1569 @comment sys/resource.h
1570 @comment BSD
1571 @item RLIMIT_CORE
1572 @vindex RLIMIT_CORE
1573 The maximum size core file that this process can create.  If the process
1574 terminates and would dump a core file larger than this maximum size,
1575 then no core file is created.  So setting this limit to zero prevents
1576 core files from ever being created.
1578 @comment sys/resource.h
1579 @comment BSD
1580 @item RLIMIT_RSS
1581 @vindex RLIMIT_RSS
1582 The maximum amount of physical memory that this process should get.
1583 This parameter is a guide for the system's scheduler and memory
1584 allocator; the system may give the process more memory when there is a
1585 surplus.
1587 @comment sys/resource.h
1588 @comment BSD
1589 @item RLIMIT_MEMLOCK
1590 The maximum amount of memory that can be locked into physical memory (so
1591 it will never be paged out).
1593 @comment sys/resource.h
1594 @comment BSD
1595 @item RLIMIT_NPROC
1596 The maximum number of processes that can be created with the same user ID.
1597 If you have reached the limit for your user ID, @code{fork} will fail
1598 with @code{EAGAIN}.  @xref{Creating a Process}.
1600 @comment sys/resource.h
1601 @comment BSD
1602 @item RLIMIT_NOFILE
1603 @vindex RLIMIT_NOFILE
1604 @itemx RLIMIT_OFILE
1605 @vindex RLIMIT_OFILE
1606 The maximum number of files that the process can open.  If it tries to
1607 open more files than this, it gets error code @code{EMFILE}.
1608 @xref{Error Codes}.  Not all systems support this limit; GNU does, and
1609 4.4 BSD does.
1611 @comment sys/resource.h
1612 @comment BSD
1613 @item RLIM_NLIMITS
1614 @vindex RLIM_NLIMITS
1615 The number of different resource limits.  Any valid @var{resource}
1616 operand must be less than @code{RLIM_NLIMITS}.
1617 @end table
1619 @comment sys/resource.h
1620 @comment BSD
1621 @defvr Constant int RLIM_INFINITY
1622 This constant stands for a value of ``infinity'' when supplied as
1623 the limit value in @code{setrlimit}.
1624 @end defvr
1626 @c ??? Someone want to finish these?
1627 Two historical functions for setting resource limits, @code{ulimit} and
1628 @code{vlimit}, are not documented here.  The latter is declared in
1629 @file{sys/vlimit.h} and comes from BSD.
1631 @node Priority
1632 @section Process Priority
1633 @cindex process priority
1634 @cindex priority of a process
1636 @pindex sys/resource.h
1637 When several processes try to run, their respective priorities determine
1638 what share of the CPU each process gets.  This section describes how you
1639 can read and set the priority of a process.  All these functions and
1640 macros are declared in @file{sys/resource.h}.
1642 The range of valid priority values depends on the operating system, but
1643 typically it runs from @code{-20} to @code{20}.  A lower priority value
1644 means the process runs more often.  These constants describe the range of
1645 priority values:
1647 @table @code
1648 @comment sys/resource.h
1649 @comment BSD
1650 @item PRIO_MIN
1651 @vindex PRIO_MIN
1652 The smallest valid priority value.
1654 @comment sys/resource.h
1655 @comment BSD
1656 @item PRIO_MAX
1657 @vindex PRIO_MAX
1658 The smallest valid priority value.
1659 @end table
1661 @comment sys/resource.h
1662 @comment BSD
1663 @deftypefun int getpriority (int @var{class}, int @var{id})
1664 Read the priority of a class of processes; @var{class} and @var{id}
1665 specify which ones (see below).  If the processes specified do not all
1666 have the same priority, this returns the smallest value that any of them
1667 has.
1669 The return value is the priority value on success, and @code{-1} on
1670 failure.  The following @code{errno} error condition are possible for
1671 this function:
1673 @table @code
1674 @item ESRCH
1675 The combination of @var{class} and @var{id} does not match any existing
1676 process.
1678 @item EINVAL
1679 The value of @var{class} is not valid.
1680 @end table
1682 When the return value is @code{-1}, it could indicate failure, or it
1683 could be the priority value.  The only way to make certain is to set
1684 @code{errno = 0} before calling @code{getpriority}, then use @code{errno
1685 != 0} afterward as the criterion for failure.
1686 @end deftypefun
1688 @comment sys/resource.h
1689 @comment BSD
1690 @deftypefun int setpriority (int @var{class}, int @var{id}, int @var{priority})
1691 Set the priority of a class of processes to @var{priority}; @var{class}
1692 and @var{id} specify which ones (see below).
1694 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
1695 following @code{errno} error condition are defined for this function:
1697 @table @code
1698 @item ESRCH
1699 The combination of @var{class} and @var{id} does not match any existing
1700 process.
1702 @item EINVAL
1703 The value of @var{class} is not valid.
1705 @item EPERM
1706 You tried to set the priority of some other user's process, and you
1707 don't have privileges for that.
1709 @item EACCES
1710 You tried to lower the priority of a process, and you don't have
1711 privileges for that.
1712 @end table
1713 @end deftypefun
1715 The arguments @var{class} and @var{id} together specify a set of
1716 processes you are interested in.  These are the possible values for
1717 @var{class}:
1719 @table @code
1720 @comment sys/resource.h
1721 @comment BSD
1722 @item PRIO_PROCESS
1723 @vindex PRIO_PROCESS
1724 Read or set the priority of one process.  The argument @var{id} is a
1725 process ID.
1727 @comment sys/resource.h
1728 @comment BSD
1729 @item PRIO_PGRP
1730 @vindex PRIO_PGRP
1731 Read or set the priority of one process group.  The argument @var{id} is
1732 a process group ID.
1734 @comment sys/resource.h
1735 @comment BSD
1736 @item PRIO_USER
1737 @vindex PRIO_USER
1738 Read or set the priority of one user's processes.  The argument @var{id}
1739 is a user ID.
1740 @end table
1742 If the argument @var{id} is 0, it stands for the current process,
1743 current process group, or the current user, according to @var{class}.
1745 @c ??? I don't know where we should say this comes from.
1746 @comment Unix
1747 @comment dunno.h
1748 @deftypefun int nice (int @var{increment})
1749 Increment the priority of the current process by @var{increment}.
1750 The return value is the same as for @code{setpriority}.
1752 Here is an equivalent definition for @code{nice}:
1754 @smallexample
1756 nice (int increment)
1758   int old = getpriority (PRIO_PROCESS, 0);
1759   return setpriority (PRIO_PROCESS, 0, old + increment);
1761 @end smallexample
1762 @end deftypefun