contrib/ntp/util/jitter.c

   1 /*
   2  * This program can be used to calibrate the clock reading jitter of a
   3  * particular CPU and operating system. It first tickles every element
   4  * of an array, in order to force pages into memory, then repeatedly
   5  * reads the system clock and, finally, writes out the time values for
   6  * later analysis. From this you can determine the jitter and if the
   7  * clock ever runs backwards.
   8  */
   9
  10 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  11 # include <config.h>
  12 #endif
  13
  14 #include <stdio.h>
  15 #include <sys/time.h>
  16 #include <stdlib.h>
  17 #include "ntp_fp.h"
  18
  19 #define NBUF    800002
  20 #define JAN_1970 2208988800UL           /* Unix base epoch */
  21 #define CLOCK_GETTIME                   /* Solaris hires clock */
  22
  23 char progname[10];
  24 double sys_residual;
  25 double average;
  26 void sys_gettime(l_fp *);
  27
  28 int
  29 main(
  30         int argc,
  31         char *argv[]
  32         )
  33 {
  34         l_fp tr;
  35         int i, j;
  36         double dtemp, gtod[NBUF];
  37
  38         /*
  39          * Force pages into memory
  40          */
  41         for (i = 0; i < NBUF; i ++)
  42             gtod[i] = 0;
  43
  44         /*
  45          * Construct gtod array
  46          */
  47         for (i = 0; i < NBUF; i ++) {
  48                 get_systime(&tr);
  49                 LFPTOD(&tr, gtod[i]);
  50         }
  51
  52         /*
  53          * Write out gtod array for later processing with Matlab
  54          */
  55         average = 0;
  56         for (i = 0; i < NBUF - 2; i++) {
  57                 gtod[i] = gtod[i + 1] - gtod[i];
  58                 printf("%13.9f\n", gtod[i]);
  59                 average += gtod[i];
  60         }
  61
  62         /*
  63          * Sort the gtod array and display deciles
  64          */
  65         for (i = 0; i < NBUF - 2; i++) {
  66                 for (j = 0; j <= i; j++) {
  67                         if (gtod[j] > gtod[i]) {
  68                                 dtemp = gtod[j];
  69                                 gtod[j] = gtod[i];
  70                                 gtod[i] = dtemp;
  71                         }
  72                 }
  73         }
  74         average = average / (NBUF - 2);
  75         fprintf(stderr, "Average %13.9f\n", average);
  76         fprintf(stderr, "First rank\n");
  77         for (i = 0; i < 10; i++)
  78                 fprintf(stderr, "%2d %13.9f\n", i, gtod[i]);
  79         fprintf(stderr, "Last rank\n");
  80         for (i = NBUF - 12; i < NBUF - 2; i++)
  81                 fprintf(stderr, "%2d %13.9f\n", i, gtod[i]);
  82         exit(0);
  83 }
  84
  85
  86 /*
  87  * get_systime - return system time in NTP timestamp format.
  88  */
  89 void
  90 get_systime(
  91         l_fp *now               /* system time */
  92         )
  93 {
  94         double dtemp;
  95
  96 #if defined(HAVE_CLOCK_GETTIME) || defined(HAVE_GETCLOCK)
  97         struct timespec ts;     /* seconds and nanoseconds */
  98
  99         /*
 100          * Convert Unix clock from seconds and nanoseconds to seconds.
 101          */
 102 # ifdef HAVE_CLOCK_GETTIME
 103         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 104 # else
 105         getclock(TIMEOFDAY, &ts);
 106 # endif
 107         now->l_i = ts.tv_sec + JAN_1970;
 108         dtemp = ts.tv_nsec / 1e9;
 109
 110 #else /* HAVE_CLOCK_GETTIME || HAVE_GETCLOCK */
 111         struct timeval tv;      /* seconds and microseconds */
 112
 113         /*
 114          * Convert Unix clock from seconds and microseconds to seconds.
 115          */
 116         gettimeofday(&tv, NULL);
 117         now->l_i = tv.tv_sec + JAN_1970;
 118         dtemp = tv.tv_usec / 1e6;
 119
 120 #endif /* HAVE_CLOCK_GETTIME || HAVE_GETCLOCK */
 121
 122         /*
 123          * Renormalize to seconds past 1900 and fraction.
 124          */
 125         dtemp += sys_residual;
 126         if (dtemp >= 1) {
 127                 dtemp -= 1;
 128                 now->l_i++;
 129         } else if (dtemp < -1) {
 130                 dtemp += 1;
 131                 now->l_i--;
 132         }
 133         dtemp *= FRAC;
 134         now->l_uf = (u_int32)dtemp;
 135 }