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Erschienen in EasyLinux 09/2005   »   Ausgabe bestellen

Zeitverschiebungen zwischen Windows und Linux vermeiden

Wer hat an der Uhr gedreht?

von Mirko Dölle


Betrachtet man die Uhrzeit mancher Computer, könnte man denken, die Zeitreise wäre schon erfunden -- die Systemzeit schwankt ständig zwischen Zukunft und Vergangenheit, wenn man mehrere Betriebssysteme benutzt. Abhilfe bringt die richtige Zeitzone.

Zeitreisen sind für Science-Fiction-Leser längst eine Banalität. Auch wenn Physiker immer wieder bestreiten, dass Zeitreisen überhaupt möglich sind, beweist der heimische PC oft genug, dass man sehr schnell ein paar Stunden in der Zukunft oder Vergangenheit landen kann.

Die Wirren mit der Computer-Uhr entstehen dadurch, dass jedes Betriebssystem die vom Mainboard gelieferte Zeit ein wenig anders betrachtet. Bei alten XT-Computern von vor 15 Jahren gab es meist noch keine eingebaute Rechneruhr, so dass man die Uhrzeit bei jedem Start von Hand eingeben musste. Doch bereits IBMs AT-Computer wurde mit einem kleinen Chip der Firma Dallas Semiconductor bestückt, der über eine Batterie und eine eingebaute Uhr (RTC, Real Time Clock) verfügte. Zudem gab es noch einen nichtflüchtigen Speicher (NVRAM, Non-volatile RAM), in dem verschiedene Systemeinstellungen gespeichert wurden -- das BIOS mit den heute bekannten Konfigurationsmöglichkeiten war geboren.

UTC und Lokalzeit

MS-DOS und Windows interpretieren die in der RTC gespeicherte Uhrzeit traditionell als Lokalzeit, also die Uhrzeit, die am Standort des Geräts gilt. Mit dem Beginn der Winterzeit wird die RTC also um eine Stunde zurück gestellt und im Frühjahr mit der Sommerzeit um eine Stunde vor -- wer die aktuelle Zeit ermitteln möchte, braucht daher lediglich in der RTC nachzusehen.

Bei Unix-Systemen hingegen, zu denen ja auch Linux zählt, steht in der Hardware-Uhr traditionell die Universalzeit UTC (Coordinated Universal Time). Die Universalzeit, die zum Beispiel auch die GPS-Satelliten für die Positionsbestimmung am Boden aussenden, kennt keine Sommer- und Winterzeit und entspricht im Winter der Zeitzone von Greenwich (GMT, Greewich Mean Time). Bei jedem Start liest Linux die Zeit aus der RTC, schaut nach der eingestellten Zeitzone und schlägt die entsprechende Zeitdifferenz auf -- verändert jedoch die in der RTC eingestellte Uhrzeit nicht, sondern zählt die Zeit intern selbst weiter. Unter Linux gibt es daher zwei Uhren, die Systemzeit und die Zeit aus der Hardware-Uhr.

Der Vorteil der Linux-Variante, bei der die Hardware-Uhr stets nach der UTC-Zeit läuft, zeigt sich bei der Sommerzeit: Linux braucht lediglich nachzusehen, ob laut RTC am eingestellten Ort schon Sommerzeit herrscht, und schlägt dementsprechend eine zusätzliche Stunde auf die Differenz zwischen UTC und der aktuellen Zeitzone auf. Läuft die Hardware-Uhr jedoch wie unter Windows auf Lokalzeit, muss das Betriebssystem abschätzen, ob die Uhr bereits Sommerzeit anzeigt oder noch umgestellt werden muss. Windows sieht dazu nach, wann der Rechner zuletzt gestartet wurde -- war dies vor der Umstellung auf Sommerzeit, so läuft die RTC wahrscheinlich noch nach Winterzeit und wird korrigiert.

Kein UTC unter Windows

Leider lässt sich Windows nicht so konfigurieren, dass die Hardware-Uhr auf UTC gestellt wird, obwohl auch die Windows-interne Systemuhr mit UTC arbeitet. Wird Windows gestartet, wieder heruntergefahren und anschließend Linux gestartet, verstellt sich die Hardware-Uhr aus diesem Grund um mehrere Stunden. Eine echte Lösung des Zeitzonenproblems gibt es nicht, soviel sei vorweg gesagt, so lange Windows nicht UTC in der Hardware-Uhr speichern kann.

Benutzen Sie Windows und Linux gleichberechtigt und benötigen Sie auf beiden Systemen die korrekte Uhrzeit, sollten Sie Linux anweisen, in der RTC die Lokalzeit und nicht die UTC-Zeit zu speichern (Abbildung 1). Das löst die Zeitprobleme allerdings nur für ein halbes Jahr -- bis es zur nächsten Sommer-Winter-Zeitumstellung kommt: Starten Sie am Tag nach der Zeitumstellung zum Beispiel Linux, korrigiert das System automatisch die Zeit und speichert die wieder aktuelle Uhrzeit in der Hardware-Uhr. Wenn Sie nun anschließend Windows booten, erkennt es, dass es seit dem letzten Start eine Zeitumstellung gab -- und korrigiert seinerseits die Uhrzeit, so dass die Uhr dann um eine Stunde falsch geht.

Abb. 1: Wenn Windows und Linux nebeneinander installiert sind, sollte Linux die Lokalzeit (Ortszeit) in der RTC speichern, da Windows mit der Universalzeit UTC in der Hardware-Uhr nichts anfangen kann.

Prinzipiell lässt sich die automatische Zeitumstellung unter Windows verhindern, doch dann müssen Sie nach dem Wechsel zur Sommer- oder Winterzeit erst Linux starten, bevor Sie Windows booten können, oder die Uhrzeit wieder von Hand anpassen.

Benutzen Sie Windows nur noch selten und legen dort keinen Wert darauf, dass die Uhrzeit auf dem Desktop richtig angezeigt wird, sollten Sie unter Linux die Hardware-Uhr auf UTC laufen lassen und unter Windows die Zeitzone GMT einstellen und die automatische Umstellung auf Sommer- und Winterzeit abschalten. Windows zeigt dann zwar nicht mehr Ihre tatsächliche Lokalzeit an, immerhin stimmt aber das Änderungsdatum von Dateien oder Datenbankeinträgen, und beim Umschalten auf Linux wird die Uhrzeit nicht mehr verstellt.

Leere Batterie als Bremse

Wenn die Uhr Ihres Rechners nach jedem Neustart nur um ein paar Minuten von der korrekten Zeit abweicht, handelt es sich um ein gänzlich anderes Problem. Die RTC ist kein Präzisions-Chronometer, Abweichungen von ein bis zwei Minuten pro Tag sind durchaus noch normal, ändern können Sie daran nichts. Sollte die Abweichung jedoch größer sein oder immer mehr zunehmen, könnten Sie es mit einer leeren Batterie zu tun haben. Bis vor wenigen Jahren war die RTC ein separater auf das Mainboard gelöteter Chip (Abbildung 2) mit integrierter Lithium-Batterie, die garantiert für mindestens zehn Jahre hielt. Heute ist die RTC im Chipsatz des Rechners untergebracht, die Stromversorgung übernimmt hier bei abgeschaltetem Rechner eine Lithium-Knopfzelle, die so genannte Backup-Batterie, auf dem Mainboard (Abbildung 3). Der Stromverbrauch der Chipsätze ist unterschiedlich, noch dazu wird die Knopfzelle nur dann benötigt, wenn der Rechner zum Beispiel über eine schaltbare Steckdose komplett vom Netz getrennt ist, so dass die Batterie für rund drei bis fünf Jahre hält. Sinkt die Spannung, weil die Knopfzelle fast leer ist, läuft auch die Uhr immer langsamer und geht daher immer mehr nach. Das können bis zu 20 Minuten am Tag sein.

Abb. 2: Bis vor wenigen Jahren wurden die BIOS-Einstellungen in einem solchen Chip-Modul von Dallas Semiconductor gespeichert. Zusätzlich verfügt das Modul über eine Batterie und eine eingebaute Uhr.

Abb. 3: Auf aktuellen Mainboards versorgt eine Lithium-Knopfzelle die Hardware-Uhr, die nunmehr im Chipsatz des Mainboards integriert ist. Durch den hohen Stromverbrauch ist alle drei bis fünf Jahre ein Austausch fällig.

Bei fast allen Mainboards ist die Backup-Batterie eine Knopfzelle des Typs 2032 und hat eine Nennspannung von 3 V. Die Preise sind je nach Händler sehr unterschiedlich, sie liegen zwischen gerade einmal 50 Cent (Reichelt Elektronik, Best.-Nr. CR2032) und 10 Euro bei diversen Foto-Händlern.

Für den Austausch der Backup-Batterie sollten Sie den Rechner ausnahmsweise nicht vom Netz trennen, so dass Sie die BIOS-Einstellungen nicht verlieren. Dementsprechend müssen Sie sehr vorsichtig sein und aufpassen, dass Sie keine Kurzschlüsse produzieren. Um die alte Batterie aus der Halterung zu lösen, setzen Sie mit einem dünnen Schlitz-Schraubenzieher zwischen den beiden Widerhaken an, drücken sie leicht nach außen und hebeln sie vorsichtig heraus. Die neue setzen Sie zunächst auf einer Seite in den Halter ein und drücken die Batterie dann soweit herunter, bis sie an den Widerhaken einrastet. Damit sollte die Rechneruhr auch im ausgeschalteten Zustand wieder bis auf wenige Sekunden genau gehen. (mdö)

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