6.2. Mise à l'heure du système

Les systèmes d'exploitation utilisent l'heure pour un certain nombre de tâches. En particulier, les fichiers disposent de plusieurs dates (date de création, date d'accès et date de dernière modification), qui sont utilisées par différents programmes. Les programmes de sauvegarde en font évidemment partie, parce qu'ils se basent sur les dates de modification des fichiers pour déterminer quels sont les fichiers qui doivent être sauvegardés depuis la dernière sauvegarde (cas des sauvegardes dites « incrémentales »). Les programmes de maintenance sont également lancés à des dates précises, et les applications normales des utilisateurs peuvent utiliser la date système pour l'intégrer dans leurs documents. En clair, il est important que votre système soit à l'heure.

En fait, il existe deux horloges dans votre système. La première horloge, qui est l'horloge de référence pour toutes les opérations effectuées dans le système, est l'horloge dite « système ». Cette horloge est maintenue par le noyau grâce à un compteur qui est incrémenté régulièrement, sur la base d'une interruption matérielle. La précision de ce compteur est a priori la même que celle de l'interruption du timer matériel. Sur les PC, cette interruption a lieu, par défaut, 18,6 fois par seconde, ce qui donne pour la plus petite unité de temps mesurable environ 1/20 de seconde (cependant, la plupart des systèmes reprogramment la fréquence de cette interruption à 100 Hz environ). La deuxième horloge est l'horloge matérielle, qui est l'horloge qui maintient l'heure de votre ordinateur pendant qu'il est éteint. Cette horloge est couramment appelée l'horloge CMOS, parce qu'elle est gérée par un composant CMOS qui stocke toutes les informations permanentes du BIOS.

Pour répondre immédiatement à une question (désormais sans objet), précisons que Linux n'a aucun problème vis-à-vis des dates critiques du changement de millénaire. En effet, les systèmes Unix n'utilisent qu'un seul format de date au niveau application : le nombre de secondes écoulées depuis le 01/01/1970 à 0 heure. Ce compteur est stocké sur 32 chiffres binaires sur la plupart des machines et passe donc allègrement le cap de l'an 2000. En fait, le débordement de ce compteur est prévu pour 2038, mais n'aura jamais lieu car l'apparition des processeurs 64 bits va porter, d'ici là, la taille de ce compteur à 64 bits. Cela étant, il est possible que certaines applications mal écrites n'utilisent pas ce format de date, et ne soient donc pas compatibles. Heureusement, ce cas de figure est très rare sous Unix. Bien entendu, le problème reste entier si l'horloge matérielle de votre PC n'est pas compatible. Dans ce cas, la solution la plus simple est de régler l'heure système à chaque démarrage, manuellement ou à l'aide de scripts de correction de la date renvoyée par l'horloge matérielle.

La valeur du compteur de l'horloge système est toujours interprétée en temps universel (« UTC » en anglais, abréviation de « Universal Time Coordinated »), c'est-à-dire le temps de référence valide dans le monde entier. Ce temps ne comprend pas les fuseaux horaires ni les réglementations concernant les heures d'hiver et d'été. Cette convention est utilisée partout dans le système, ce qui est la condition sine qua non pour que tous les ordinateurs du monde utilisent la même date et la même heure. Ainsi, deux ordinateurs connectés à Internet peuvent communiquer sans se poser de questions quant à leurs localisations respectives, ce qui simplifie beaucoup les choses. Notez également que le fait de compter le temps en secondes permet de s'affranchir des conventions de découpage du temps et des calendriers utilisés dans chaque pays.

Bien entendu, les dates présentées à l'utilisateur doivent être traduites en temps local, corrigé des écarts pour l'heure d'été et l'heure d'hiver. Cela est réalisé par tous les programmes qui doivent afficher ces dates (par exemple, les simples commandes ls et date). Cette conversion est effectuée par le système en fonction du fuseau horaire et des plages de validité des horaires d'été et d'hiver.

La solution la plus simple pour régler la date et l'heure de votre machine est donc de régler l'horloge matérielle sur le temps universel, et de définir le fuseau horaire dans lequel elle se trouve, pour que le système puisse calculer l'heure locale. Malheureusement, les systèmes d'exploitation de Microsoft ne voient pas la chose de la même manière. Ils attendent que l'horloge matérielle soit réglée à l'heure locale. Par conséquent, si Linux est installé sur un ordinateur disposant déjà de Windows, vous devrez régler l'heure de votre ordinateur en temps local. A priori, cela ne fait aucune différence, le système étant également capable de calculer le temps universel à partir de l'heure locale et de la zone horaire. Cependant, cela a un inconvénient : il est nécessaire de mettre à l'heure l'horloge système en cas de déplacement de la machine, et à chaque changement d'horaire d'été ou d'hiver. Bien sûr, Windows est supposé être capable de mettre à jour l'heure matérielle en « observation avec l'heure d'été / d'hiver ». Mais il utilise pour cela des règles qui sont fixées définitivement dans le système et qui ne peuvent pas être mises à jour avec les réglementations locales (par exemple, la règle de changement d'heure a été modifiée en 1996, si bien que Windows 95 n'a jamais pu fonctionner correctement sur ce point...).

Quoi qu'il en soit, la mise à l'heure d'un système Linux requiert la définition de la zone horaire, la mise à l'heure du système et la mise à l'heure de l'horloge matérielle. La définition de la zone horaire est primordiale et doit avoir lieu avant toute autre opération, car le réglage des horloges dépend évidemment de cette zone.

Les zones horaires sont définies par un ensemble de règles, qui comprennent chacune la période de validité de la règle (en général avec une date de départ et une date de fin) et la différence entre le temps universel et le temps local lorsque cette règle s'applique (gestion des horaires d'été et d'hiver compris). Toutes ces règles portent le nom de la zone géographique dans laquelle elles sont valides. Vous pourrez trouver des exemples de définitions de règles (ainsi que l'historique des conventions concernant le temps) dans le répertoire « timezone » des sources de la bibliothèque C GNU.

Les fichiers de règles des zones horaires doivent être compilés avec le programme zic et installés dans le répertoire /usr/share/zoneinfo. Normalement, votre système dispose de la totalité des règles, déjà compilées, des différentes zones horaires du monde. Le programme zic permet également de définir la zone horaire active. Cette opération se fait dans les fichiers de démarrage de votre système, avec une commande similaire à la suivante :

zic -l zone

zic -l Europe/Paris

Une fois la zone horaire fixée, il est possible de régler l'horloge système. Il existe deux solutions pour cela. La première solution est d'utiliser la commande système date. Cette commande, appelée sans paramètres, permet d'obtenir la date système, exprimée en temps local. Mais elle permet également de modifier la date et l'heure système avec l'option -s. La syntaxe complète utilisée est donnée ci-dessous :

date -s "MM/JJ/AAAA HH:MM:SS"

Il n'est pas nécessaire de préciser l'année si celle-ci ne doit pas être changée. De même, vous pouvez ne donner que l'heure, si la date du jour est correcte. En revanche, vous devez obligatoirement préciser l'heure si vous changez la date. Notez que l'heure doit être donnée en temps local, à moins que l'option -u ne soit précisée. Le système réglera son horloge en temps universel automatiquement, selon les règles de zones horaires en vigueur qui ont été indiquées par zic. Vous pouvez obtenir l'heure exacte en appelant le 3699.

La deuxième solution est celle qui est utilisée au démarrage du système. Elle consiste à initialiser l'horloge système à partir de l'horloge matérielle. Cette opération se fait normalement à l'aide de la commande clock (qui en fait est un lien symbolique vers hwclock, mais la commande Unix traditionnelle est clock). La syntaxe de cette commande est la suivante :

clock [-u] -s | -w | -a

L'option -s permet d'initialiser l'horloge système à partir de la date et de l'heure stockées dans l'horloge matérielle. C'est typiquement cette commande qui est utilisée dans les scripts de démarrage du système. L'option -w permet de réaliser l'opération inverse, c'est-à-dire sauvegarder la date et l'heure de l'horloge système dans l'horloge matérielle. Elle n'est en général utilisée qu'après avoir remis à l'heure l'horloge système. L'option -a permet, quant à elle, de corriger l'avance ou le retard que l'horloge matérielle peut prendre.

Ce dernier point mérite quelques explications complémentaires. En fait, l'horloge matérielle n'est pas extrêmement précise, et peut se décaler petit à petit de l'heure réelle. Heureusement, ce décalage est constant, ce qui fait qu'il est possible de le mesurer et de le prendre en compte. Le programme clock utilise le fichier /etc/adjtime pour enregistrer de combien est ce décalage afin de pouvoir effectuer les corrections. Le principe de fonctionnement est le suivant :

• lors du premier réglage de l'horloge matérielle (avec l'option -w), il enregistre l'instant de ce réglage dans le fichier /etc/adjtime ;

• lors des réglages suivants, il calcule le temps qui s'est écoulé depuis le réglage précédent, et le décalage entre l'heure de l'horloge matérielle et l'heure à laquelle celle-ci aurait dû se trouver. Il enregistre ce décalage et met à jour la date de mise à l'heure (pour pouvoir refaire ce calcul ultérieurement) ;

• lorsqu'on l'appelle avec l'option -a, clock ajuste l'horloge matérielle. Pour cela, il regarde la date courante, calcule le temps écoulé depuis la dernière mise à l'heure ou le dernier ajustement, en déduit l'avance ou le retard de l'horloge matérielle, et la remet à l'heure en conséquence. Il enregistre également la date de cet ajustement comme nouvelle date de mise à l'heure, afin de ne pas faire deux fois l'ajustement pour cette période la prochaine fois.

Les scripts d'initialisation de votre système doivent donc certainement contenir au moins les deux lignes suivantes après le réglage de la zone horaire :

# Ajuste l'horloge matérielle :
clock -a
# Initialise l'horloge système :
clock -s

Dans tous les cas, l'option -u permet d'indiquer que l'horloge matérielle est réglée en temps universel. Si votre machine ne dispose pas d'autre système que Linux, il est recommandé de procéder ainsi et d'utiliser systématiquement cette option.