Unix时间并没有出现错误

系统
计算从UNIX诞生[注释1]的UTC时间1970年1月1日0时0分0秒起, 流逝的秒数. UTC时间1970年1月1日0时0分0秒就是UNIX时间0, UTC时间1970年1月2日0时0分0秒就是UNIX时间86400. 这个计时系统被所有的UNIX和UNIX-like系统继承了下来, 而且影响了许多非UNIX系统. POSIX标准推出后, 这个时间也被称为POSIX时间.

1234567890是个节日, 一秒钟的节日. 它不是问题, 不是错误, 不是BUG. 我们人类使用的计时系统是相当复杂的:秒是基本单位, 60秒为1分钟, 60分钟为1小时, 24小时是一天......如果计算机也使用相同的方式来计时, 那显然就要用多个变量来分别存放年月日时分秒, 不停的进行进位运算, 而且还要处理偶尔的闰年和闰秒以及协调不同的时区. 基于"追求简单"的设计理念, UNIX在内部采用了一种最简单的计时方式:

计算从UNIX诞生[注释1]的UTC时间1970年1月1日0时0分0秒起, 流逝的秒数. UTC时间1970年1月1日0时0分0秒就是UNIX时间0, UTC时间1970年1月2日0时0分0秒就是UNIX时间86400. 这个计时系统被所有的UNIX和UNIX-like系统继承了下来, 而且影响了许多非UNIX系统. POSIX标准推出后, 这个时间也被称为POSIX时间.

UNIX时间错误是误解

可能是因为人类是一种需要精神上的刺激的生物吧, 各种历法中都存在着各种拥有不同意义的节日. 其中, 很多节日仅仅由于日期的特殊性就被赋予了意义, 例如公历1月1日的新年, 11月11日的光棍节,爱好节日的人们也没有放过UNIX时间. UTC时间2001年9月9日1时46分40秒, UNIX时间迎来了第一个"亿禧年"(Billennium)[注释2],  1000000000. UTC时间2005年3月18日1时58分31秒则是UNIX时间的光棍节, 1111111111. 刚刚过去的1234567890, 对应公历的UTC2009年2月13日23时31分30秒, 对东一区以东的时区来说是2月14日情人节, 以西的时区来说则刚好落在黑色星期五. 传统上认为黑色星五不吉利的西方媒体, 针对此事进行了玩笑性的报道, 结果被一些居住在其他时区的人们误读成了"UNIX时间错误"。

  

 丹麦哥本哈根的丹麦UNIX用户群组织庆祝UNIX"亿禧年" 图为当时所用的倒计时公告牌

无独有偶, 2012年7月13日也是一个黑色星期五, 而那天的UTC时间11时1分20秒对应着UNIX时间0x50000000(十六进制, 十进制值是1342177280). 不知到了那个时候, 会不会再次有人把它误解为又一次的UNIX时间错误?

2038年的问题才是混乱

UTC时间2033年5月18日3时33分20秒, 是UNIX时间的第二个"亿禧年"(Billenniumm), 即2000000000. 然而, 第三个"亿禧年"(Billennium)则不会毫无障碍的来临, 在那之前, 人们先得解决正在变得著名的2038年问题. 和本世纪初的千年虫(Y2K Bug)问题类似, 2038年问题(Y2K38 BUG)更隐蔽, 而且更难解决. 我们知道计算机内部的一切都是二进制的, 也就是说1234567890在32位系统的内存里实际上是01001001 10010110 00000010 11010010. 这串32位二进制数中, 最高位被用来表示正负符号, 0代表整数, 1代表负数, 所以它能表示的最大数字就是01111111 11111111 11111111 11111111, 即214748367, 对应公历的UTC时间2038年1月19日3时14分7秒. 到这天的凌晨3时14分8秒, UNIX时间会溢出并变成10000000 00000000 00000000 00000000(十进制值-214748368), 也就是UTC时间1901年12月13日20时45分52秒, 引起和千年虫类似的混乱.

 

 2038年问题的动画演示

或许64位可以解决这个问题

2038年问题不仅比千年虫更隐蔽, 而且它的原因也更接近系统底层. 要解决这个问题, 最简单的方式是扩展UNIX时间的长度, 用64位数字来表示它. 64位二进制数的实际可用位数是63位, 最大表示到公历的UTC时间292277026596年12月4日. 如果那个时候人类文明还存在的话, 公元纪年很可能已经因为太难用而被抛弃了. 理想的情况是到2038年, 64位系统已经成为主流, 从而避免特意去修正这个问题所需要的大量开销. 否则, 人们就必须把新的64位时间拆分成两部分并分别保存在两个变量里, 这是一个麻烦而且效率低下的选择.

[注释1]: 就像很多其他的节日一样, 把UNIX的诞生日选在这天只是出于方便. 实际上, 最早的运行在PDP-7上的UNIX在1969年就已经完成了.

[注释2]: Billennium实际上是"十亿禧年", 但是这样听起来很奇怪, 所以我用"亿禧年"作为暂用名.

【编辑推荐】

  1. 情人节前夕Unix系统将发生时间错误
  2. Unix/Linux历史和大事记(图)
责任编辑:佚名 来源: cnBeta
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