关于闰秒

2024-11-12

2012年6月30日，也就今天晚上，时间会多出现一秒，也就是我们所说的闰秒。我不知道大家对闰秒的了解有多少，所以写下这篇文章。

背景知识

闰秒是在在UTC（中文“世界标准时间”或“世界协调时间”／英文“Coordinated Universal Time”／法文“Temps Universel Cordonné”）是基于Atomic Clock（原子时钟）的一种时间，向太阳时（Solar Time ）对齐的一种方法，因为太阳时是根据地球公转来计算的。所以，1972年制定的UTC为了确保其时间相对于UTC的时间误差不能超过0.9秒，因此在过一段时间后需要加一秒。下图是有UTC以来闰秒的调整表（来自Wikipedia闰秒的中文词条）

从上表中我们可以看到，从1972年到现在，在这四十年里已经进行过25次的闰秒调整。闰秒是在每年6月或12月的最后一天的最后一分钟进行跳秒或不跳秒。是否加入闰秒由位于巴黎的国际地球自转和参考坐标系统服务（IERS – International Earth Rotation and Reference Systems Service）决定。如果决定加入闰秒，那么这一秒是被加在第二天的00:00:00前的，也就是说，时间会出现23:59:60的情况，然后才是第二天的00:00:00。如果是负闰秒的话，23:59:58的下一秒就直接跳到第二天的00:00:00了。现在，所有闰秒都是正闰秒。

计算机处理闰秒

那么，对于我们的电脑系统来说，怎么处理这个闰秒呢？一般来说，我们需要为我们的电脑系统配置UTC时钟，并通过NTP (Network time protocol)来进行时间同步，NTP服务器会一级一级地下发闰秒事件通知直到最边缘的NTP服务器，然后NTP服务器就会把闰秒通知发给客户端的操作系统，由操作系统来处理闰秒通知。

虽然闰秒调整对普通民众的日常生活不会产生影响。不过，这个问题将影响部分开启ntp服务的Linux操作系统——会导致Linux内核Crash！Linux kernel是在2.6.18-164.e15之后的版本中解决了这个问题。换句话说，Linux kernel低于2.6.18-164的Linux系统，无论是什么公司的Linux都将受到影响。（今晚过后大家可以查看一下你的Linux系统日志，看看闰秒有没有发生）

可以参看下面的bug描述：

那么，我们的操作系统是怎么处理正闰秒通知的？通常来说有三种实现：

后退一秒。
停止一秒。
真正的增加一秒。

懂编程的人一眼就能看出来，前两种方式是以一种Workaround或Hack的方式解决这个问题。第一种方式会导致一些基于timestamp的消息通知乱序了，而第二种会导致出现两个一模一样的timestamp。最后一种不会出现timestamp的问题。对了，你还记得以前那篇《你确信你了解时间吗？》的文章吗？

最后，说说Windows，Windows Time Service不支持闰秒通知，所以，当闰秒发生的时候，你的Windows上的时间会比实际时间快一秒钟，这需要等下一次的时钟同步才会完成修正。你可以查看这篇文章：http://support.microsoft.com/kb/909614/en-us

（全文完）

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作者：coolshell

链接：https://news.skybyte.me/archives/69218

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