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 "jitter.h"
  18
  19 #define NBUF    80002
  20 #define FRAC    4294967296.             /* a bbbbillion */
  21 #define JAN_1970 2208988800UL           /* Unix base epoch */
  22 #define CLOCK_GETTIME                   /* Solaris hires clock */
  23
  24 int debug;
  25 char progname[10];
  26 double sys_residual;
  27 double average;
  28 void sys_gettime(l_fp *);
  29
  30 int
  31 main(
  32         int argc,
  33         char *argv[]
  34         )
  35 {
  36         l_fp tr;
  37         int i, j;
  38         double dtemp, gtod[NBUF];
  39
  40         /*
  41          * Force pages into memory
  42          */
  43         for (i = 0; i < NBUF; i ++)
  44             gtod[i] = 0;
  45
  46         /*
  47          * Construct gtod array
  48          */
  49         for (i = 0; i < NBUF; i ++) {
  50                 get_systime(&tr);
  51                 LFPTOD(&tr, gtod[i]);
  52         }
  53
  54         /*
  55          * Write out gtod array for later processing with Matlab
  56          */
  57         average = 0;
  58         for (i = 0; i < NBUF - 2; i++) {
  59                 gtod[i] = gtod[i + 1] - gtod[i];
  60                 printf("%13.9f\n", gtod[i]);
  61                 average += gtod[i];
  62         }
  63
  64         /*
  65          * Sort the gtod array and display deciles
  66          */
  67         for (i = 0; i < NBUF - 2; i++) {
  68                 for (j = 0; j <= i; j++) {
  69                         if (gtod[j] > gtod[i]) {
  70                                 dtemp = gtod[j];
  71                                 gtod[j] = gtod[i];
  72                                 gtod[i] = dtemp;
  73                         }
  74                 }
  75         }
  76         average = average / (NBUF - 2);
  77         fprintf(stderr, "Average %13.9f\n", average);
  78         fprintf(stderr, "First rank\n");
  79         for (i = 0; i < 10; i++)
  80                 fprintf(stderr, "%2d %13.9f\n", i, gtod[i]);
  81         fprintf(stderr, "Last rank\n");
  82         for (i = NBUF - 12; i < NBUF - 2; i++)
  83                 fprintf(stderr, "%2d %13.9f\n", i, gtod[i]);
  84         exit(0);
  85 }
  86
  87
  88 /*
  89  * get_systime - return system time in NTP timestamp format.
  90  */
  91 void
  92 get_systime(
  93         l_fp *now               /* system time */
  94         )
  95 {
  96         double dtemp;
  97
  98 #if defined(HAVE_CLOCK_GETTIME) || defined(HAVE_GETCLOCK)
  99         struct timespec ts;     /* seconds and nanoseconds */
 100
 101         /*
 102          * Convert Unix clock from seconds and nanoseconds to seconds.
 103          */
 104 # ifdef HAVE_CLOCK_GETTIME
 105         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 106 # else
 107         getclock(TIMEOFDAY, &ts);
 108 # endif
 109         now->l_i = ts.tv_sec + JAN_1970;
 110         dtemp = ts.tv_nsec / 1e9;
 111
 112 #else /* HAVE_CLOCK_GETTIME || HAVE_GETCLOCK */
 113         struct timeval tv;      /* seconds and microseconds */
 114
 115         /*
 116          * Convert Unix clock from seconds and microseconds to seconds.
 117          */
 118         gettimeofday(&tv, NULL);
 119         now->l_i = tv.tv_sec + JAN_1970;
 120         dtemp = tv.tv_usec / 1e6;
 121
 122 #endif /* HAVE_CLOCK_GETTIME || HAVE_GETCLOCK */
 123
 124         /*
 125          * Renormalize to seconds past 1900 and fraction.
 126          */
 127         dtemp += sys_residual;
 128         if (dtemp >= 1) {
 129                 dtemp -= 1;
 130                 now->l_i++;
 131         } else if (dtemp < -1) {
 132                 dtemp += 1;
 133                 now->l_i--;
 134         }
 135         dtemp *= FRAC;
 136         now->l_uf = (u_int32)dtemp;
 137 }