497天是一个轮回-记Linux时钟的回转

前几天，同事告诉我一个发现，他说一台数据库的运行时间超过了操作系统的启动时间。

从数据库内部可以查询到数据库实例的启动时间：

SQL> COLUMN STARTED_AT format A25

SQL> COLUMN UPTIME format A50

SQL> SELECT TO_CHAR (startup_time, 'DD-MON-YYYY HH24:MI:SS') started_at,

  2            TRUNC (SYSDATE - (startup_time))

  3        || ' day(s), ' || TRUNC (  24 * ((SYSDATE - startup_time) -

  4        TRUNC (SYSDATE - startup_time)))

  5        || ' hour(s), '|| MOD (TRUNC (  1440 * (  (SYSDATE - startup_time) -

  6        TRUNC (SYSDATE - startup_time))),60)

  7        || ' minute(s), '|| MOD (TRUNC (  86400 * (  (SYSDATE - startup_time) -

  8        TRUNC (SYSDATE - startup_time))),60)

  9        || ' seconds' uptime

10  FROM v$instance;



STARTED_AT                UPTIME

------------------------- --------------------------------------------------

05-JUL-2005 10:36:58      803 day(s), 2 hour(s), 27 minute(s), 55 seconds

从这里看数据库实例启动了803天左右，也就是说自2005-07-05开始这个数据库一直在不间断的运行着。



而从操作系统的uptime来看，系统不过启动了306天：

SQL> ! uptime

13:06:21  up 306 days, 19:00,  1 user,  load average: 0.00, 0.00, 0.00

同事问我原因，首先我们检查alert文件，发现数据库的确是2005年启动的。

如果日志记录的是没有问题的，我当时猜测是否可能是由于系统时钟的更改，使得uptime的显示出现问题。



但是始终觉得这个解释并不充分，今天再研究一下，发现了问题本质。

和以前研究过的问题完全类似，这是又一次时间溢出的问题，

http://www.eygle.com/archives/2004/11/job_can_not_execute_auto.html

http://www.eygle.com/archives/2006/06/time_stop_again.html



由于某些Linux内核使用32位无符号长整型来计算时间，32位的最大值就是0xffffffff，再加1就将溢出变为0

以下一小段C代码可以解释这种溢出：

[root@jumper root]# cat a.c

int main(void){

unsigned int num = 0xffffffff;



printf("num is %d bits long\
", sizeof(num) * 8);

printf("num = 0x%x\
", num);

printf("num + 1 = 0x%x\
", num + 1);



return 0;

}

[root@jumper root]# gcc -o un a.c

[root@jumper root]# ./un

num is 32 bits long

num = 0xffffffff

num + 1 = 0x0

在我的这个Linux发行版本上，这个时间就此溢出：

SQL> ! uname -a

Linux moto 2.4.21-15.ELsmp #1 SMP Thu Apr 22 00:18:24 EDT 2004 i686 i686 i386 GNU/Linux



SQL> ! cat /etc/redhat-release

Red Hat Enterprise Linux AS release 3 (Taroon Update 2)

我们根据497天再来计算一下：

SQL> select 803 - 306 from dual;



  803-306

----------

      497

当前数据库的显示是正确的，803天减去uptime显示时间，得出的正好是497天。



这才是这次异常的本质所在。     

SQL> select * from v$version;



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NLSRTL Version 9.2.0.6.0 - Production

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