Waktu Unix dan penulisan ISO 8601
Satuan di luar SI · besaran: suatu saat sebagai bilangan bulat detik sejak 1970
Pada 19 Januari 2038, pukul tiga lewat empat belas menit tujuh detik waktu semesta, sebuah pencacah detik selebar tiga puluh dua bit akan sampai pada 2 147 483 647 — bilangan terbesar yang sanggup dimuatnya. Detak berikutnya akan mengangkat bit tertinggi, dan kata biner yang sama itu mulai saat itu dibaca sebagai negatif: jam-jam yang menyimpan waktu justru dengan cacah ini akan mendapati dirinya bukan di tahun 2038, melainkan di bulan Desember 1901. Ini bukan keanehan masa depan yang jauh — sebuah pengendali industri atau meteran air bertahan lebih lama daripada dua belas tahun yang tersisa.
Cacah ini dibangun sesederhana mungkin: detik berjalan berurutan sejak tengah malam 1 Januari 1970, dan satu hari di dalamnya selalu memuat tepat 86 400 detik. Justru kesederhanaan itulah sumber kedua sifat khasnya. Di satu sisi, dari bilangan itu segera didapat tanggal penanggalan dan sebaliknya, sehingga setiap catatan peristiwa, setiap basis data dan setiap sistem berkas menyimpan waktu dengannya. Di sisi lain, detik kabisat sama sekali tak dapat dinyatakan dalam cacah semacam itu, artinya, berlawanan dengan namanya, ia menomori bukan detik melainkan hari beserta pecahannya, dan sesungguhnya merupakan fungsi linear dari penulisan UTC, bukan pencacah waktu yang telah berlalu.
01 · Definisi
Waktu Unix adalah jumlah detik yang telah berlalu sejak tengah malam 1 Januari 1970 waktu semesta terkoordinasi, dengan syarat setiap hari memuat tepat 86 400 detik. Penulisan ISO 8601 menyatakan hal yang sama dengan cara lain: dengan tanggal penanggalan, waktu dalam hari itu, serta petunjuk pergeseran dari meridian nol, sedangkan ruas-ruasnya berjalan tegas dari kasar ke halus.
Syarat 86 400 detik itu bukan hal remeh, melainkan yang paling hakiki dalam batasan. Detik kabisat, yang diumumkan oleh dinas perputaran Bumi, tak sanggup ditampung oleh cacah ini, dan karena itu pada saat penyisipan sistem entah mengulang satu nilai yang sama dua kali, entah memundurkan jam. Dari sini menyusul hal penting: selisih dua bilangan unix bukanlah jumlah detik yang sungguh-sungguh berlalu di antara dua peristiwa, jika di antaranya jatuh satu penyisipan — simpangan dari skala atom sudah menumpuk sampai dua puluh tujuh detik.
Adapun batasnya tidak bergantung pada batasan, melainkan pada lebar penyimpanan. Tiga puluh dua bit bertanda memberi nilai terbesar 2 147 483 647, yang jatuh pada 19 Januari 2038; pertambahan berikutnya mengubah bit tertinggi menjadi satu dan menjadikan bilangan itu negatif, melemparkan jam ke 13 Desember 1901. Enam puluh empat bit mendorong batas itu maju dua ratus sembilan puluh dua miliar tahun, namun nanodetik bulat dalam enam puluh empat bit yang sama itu justru habis sudah pada 2262.
Penulisan menurut standar memecahkan tugas lain — pertukaran, bukan penyimpanan — dan karena itu di dalamnya berbobot hal-hal yang sama sekali tak dimiliki bilangan: pergeseran jam, pemisah antara tanggal dan waktu, serta aturan bahwa pada panjang untai yang sama urutan abjad berimpit dengan urutan waktu. Justru sifat terakhir inilah yang menjadikan format tersebut landasan penyortiran dalam nama berkas dan dalam catatan.
Geserlah waktu dengan penggeser dan lihatlah bagaimana daftar isian terisi: bit-bit menyala dari kanan ke kiri, dan selama yang tertinggi, bit tanda, masih gelap, bilangan itu positif dan tanggal terus bertambah. Begitu pencacah melewati 2 147 483 647, bit tertinggi menyala merah, seluruh bilangan menjadi negatif, dan jam melompat ke 1901.
Garis lurus hijau adalah skala atom, tempat setiap detik memang benar-benar satu detik. Garis merah bertangga adalah waktu Unix, yang pada setiap penyisipan mengeluarkan satu stempel yang sama dua kali, sehingga garis itu berhenti di tempat. Simpangan sudah mencapai dua puluh tujuh detik dan terus bertambah, karena itu cacah ini berguna untuk tanggal penanggalan, tetapi tidak untuk mengukur lama waktu dalam fisika.
02 · Konversi
Masukkan stempel waktu atau tanggal
Di antara semua kelipatan cacah — detik, milidetik, mikrodetik dan nanodetik — pengubahannya tepat, sebab keduanya hanya berbeda satu pengali. Yang bersifat hampiran hanyalah satu baris: pengubahan ke skala atom menuntut kita tahu berapa banyak detik kabisat yang telah menumpuk sampai saat yang diberikan.
Penguraian untai menurut standar dilakukan lembar ini dalam penulisan diperluas berhuruf Z; bentuk dasar tanpa pemisah dipindahkan ke pengaturan halus.
Persoalan tahun 2038 tidak terletak pada standar, melainkan pada perangkat keras dan pada kode lama: stempel tiga puluh dua bit bercokol dalam perangkat tegar meteran, dalam pengendali industri, dalam format sistem berkas, dan dalam basis data yang ruasnya sudah dinyatakan empat bita. Mengubah jenis di sumbernya cukup mudah; tetapi menyusuri jutaan perangkat yang telah terpasang dalam dua belas tahun yang tersisa adalah tugas sejenis dengan yang berdiri di hadapan tahun 2000.
| Nilai | Catatan | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Orde besaran
skala logaritma: dari satu detik hingga batas enam puluh empat bit04 · Alat ukur
Dengan apa suatu peristiwa distempel waktunya
Sebuah keping tersendiri dengan baterai, yang meneruskan cacah selagi perangkat dimatikan. Biasanya ia menyimpan bukan stempel unix, melainkan ruas-ruas penanggalan secara terpisah, dan lebar ruas tahunnya adalah miliknya sendiri, sehingga pada papan lama percakapan tentang 2038 kerap dimulai dari pertanyaan: sampai tahun berapa keping itu sendiri mencacah.
Protokol NTP membawa jam mesin ke waktu bersama dengan ketelitian beberapa milidetik, dan ia pula yang memperingatkan penyisipan dengan bendera khusus sehari sebelumnya. Batasnya sendiri juga ada, dan justru datang lebih awal: cacah berjalan sejak 1900 dalam tiga puluh dua bit tak bertanda dan akan meluap pada Februari 2036.
Ke dalam catatan, stempel ditulis entah dengan bilangan entah dengan untai menurut standar, dan yang kedua lebih disukai tepat karena satu alasan: pada untai yang sama panjangnya, urutan abjad berimpit dengan urutan waktu, sehingga entri-entri tersusun tanpa perlu menguraikan tanggal. Justru karena itulah format ini menyebar jauh melampaui teknik komputasi.
Kesiapan sebuah perangkat menghadapi 2038 hanya dapat diuji dengan satu cara — memajukan jamnya melewati batas naas itu dan melihat apa yang terjadi pada catatan, pada sertifikat dan pada perhitungan selang. Dengan cara itu telah ditemukan kegagalan dalam penagihan, dalam sistem kendali akses dan dalam masa berlaku kunci, di mana tanggal masa depan dibentuk dengan penjumlahan dan meluap jauh sebelum batas itu sendiri.
05 · Aturan penulisan
Dari kasar ke halus, dan selalu dengan pergeseran
Standar menuntut urutan ruas yang menurun, empat angka untuk tahun, tanda hubung sebagai pemisah tanggal, dan huruf T di depan waktu; pergeseran jam ditunjukkan entah dengan huruf Z untuk meridian nol, entah sebagai tambah-kurang jam dan menit. Stempel unix ditulis dengan bilangan bulat tanpa pemisah ribuan, dan kelipatannya harus selalu dijelaskan, sebab pengali seribu memisahkan detik dari milidetik, sedangkan dari besarnya bilangan keduanya mudah tertukar.
Penulisan pertama dibaca berbeda-beda di negeri yang berbeda dan karena itu tak dapat diterima dalam pertukaran data. Yang kedua menghilangkan baik pemisah maupun pergeseran, sehingga saat itu tetap tak tentu sebesar satu hari ke kedua arah. Yang ketiga kehilangan nol di depan, sehingga untai berhenti tersusun menurut abjad — padahal justru karena sifat itulah format ini dihargai. Yang keempat menyamakan cacah unix dengan skala atom, padahal di antara keduanya terbentang dua puluh tujuh detik penyisipan yang menumpuk.
06 · Satuan tetangga
Di sampingnya berdiri semua cacah yang dibangun menurut asas yang sama, hanya dari awal yang berbeda: waktu NTP sejak 1900, hari Julian sejak tengah hari tahun 4713 sebelum tarikh kita, skala sistem satelit sejak Januari 1980. Mereka hanya berbeda pada epok dan satuan, karena itu diubah dengan mengurangkan sebuah tetapan.
detik bertanda
batasnya sudah jatuh pada 2036
detik kabisat dihitung jujur
Di antara lembar-lembar Simetrium di sebelahnya berdiri hari Julian, tempat tetapan pengubahan itu diambil, skala UTC, TAI dan UT1, yang menerangkan detik kabisat yang hilang, sekon sebagai satuan cacah, dan bit, yang lebarnya justru menetapkan batas.
07 · Bagian sejarah
Epok yang dipilih karena bit tak cukup
Dalam panduan Unix yang pertama, waktu dicacah dalam seperenam puluh detik sejak awal 1971, dan dalam tiga puluh dua bit cacah semacam itu hanya memuat dua tahun lebih. Ia habis begitu cepat sehingga epok harus digeser pada setiap terbitan sistem, maka pecahan detik ditinggalkan demi detik bulat.
Dengan beralih ke detik bulat, para pengembang memperoleh cadangan seratus tiga puluh enam tahun dan dapat memilih awalnya karena nyaman, bukan karena terpaksa. Yang diambil adalah 1 Januari 1970 — tanggal bulat terdekat di masa lalu, yang catatan mesin toh tak mencapainya — dan sejak itu tak pernah sekali pun diubah, walaupun sistemnya sendiri lebih dari sekali ditulis ulang dari dasar.
Organisasi Internasional untuk Standardisasi menyatukan format-format kebangsaan yang saling menyimpang menjadi satu dan meletakkan aturan sederhana sebagai dasarnya: ruas-ruas berjalan dari kasar ke halus, semuanya dengan nol di depan. Akibat sampingannya ternyata lebih penting daripada maksud semula — untai semacam itu tersusun seperti bilangan, dan format itu menyebar ke nama berkas, catatan dan protokol pertukaran.
Sistem meja dan sistem peladen sudah lama beralih ke enam puluh empat bit, dan di sana batasnya telah didorong melampaui setiap cakrawala yang masuk akal. Bahayanya tinggal di tempat lain: dalam perangkat tegar alat yang berumur dua puluh tahun, dalam format berkas yang ruasnya dinyatakan empat bita, dan dalam perhitungan tenggat masa depan, yang sudah meluap hari ini juga begitu pada tanggal sekarang ditambahkan lima belas tahun.
Cacah yang, berlawanan dengan namanya, tidak mencacah detik
Batasan waktu Unix terdengar seperti cacah detik, namun tuntutan 86 400 detik bulat sehari menjadikannya sesuatu yang lain: sebuah fungsi linear dari penulisan UTC, bukan ukuran waktu yang telah berlalu. Setiap kali dinas perputaran Bumi mengumumkan penyisipan, cacah itu harus mengulang satu nilai yang sama dua kali atau melompat mundur, dan dari selisih dua stempel justru detik itulah yang hilang. Dalam setengah abad kehilangan semacam itu telah menumpuk dua puluh tujuh kali, karena itu untuk tugas yang menuntut lama waktu yang sebenarnya diambil skala atom, bukan yang ini.
Sifat khas kedua sama sekali tidak terletak pada batasan, melainkan pada cara penyimpanan, dan itulah yang menjadikannya satu-satunya batas dalam katalog kita yang ditetapkan bukan oleh alam maupun kesepakatan, melainkan oleh lebar sebuah kata mesin. Hari Julian tak pernah berakhir, sebab ia sebuah bilangan; waktu Unix berakhir pada 19 Januari 2038, sebab ia sebuah ruas empat bita. Perbedaan antara suatu besaran dan penyajiannya biasanya sedikit menyibukkan para ahli metrologi, sedangkan di sini justru itulah yang menentukan segalanya.
Katalog · satuan ukuran
Satu lembar untuk tiap besaran
Tujuh satuan dasar SI, dua puluh dua satuan turunan bernama sendiri, dan besaran di luar sistem yang tanpanya teknik maupun penanggalan tidak akan berjalan.