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[系统运维]Linux应用层查看系统时间的方法

  2016-03-26 20:51:13

一、基本概念:
    1、linux系统时间和硬件时间:
    系统时间:一般来说就是我们执行date命令查看到的时间,Linux系统下所有的时间调用(除了直接访问硬件时间的命令)都是使用这个时间。
    硬件时间:主板上BIOS中的时间,由主板电池供电来维持运行,系统开机时要读取这个时间,并根据它来设定系统时间。(注意:系统启动时根据硬件时间设定系统时间的过程可能存在时区换算,这要视具体的系统及相关设置而定)。
    2、UTC时间与问题时间:
    UTC时间:Coordinated Universal Time,也就是协调世界时,又称世界统一时间,世界标准时间,国际协调时间。在一般精度要求下,它与GMT(Greenwich Mean Time,世界时UT即格林威治标准时间)是一样的。
    本地时间:由于处在不同的时区,本地时间一般与UTC是不同的,换算方法是:本地时间 = UTC + 时区。时区东为正,西为负,例如在中国,本地时间都是使用北京时间,在Linux上就是CST(China Standard Time,中国标准时,注意美国的中部标准时Central Standart Time也缩写为CST,与这里的CST不是一回事),时区为东八区,也就是+8区,所以CST = UTC + (+8小时)
    例如,我通过时间指令(下面会讲解),查看嵌入式开发板的系统时间和硬件时间如下:

    从上图可以看出,正好验证了上面提到的CST = UTC + 时区的关系。
二、时间指令
    1、系统时间date
    查看系统时间和UTC的操作:直接调用date,可以得到本地时间。如果想得到UTC时间的话,使用date -u;
    设置系统时间的操作:格式:#date 月日时分年.秒。例如我之前查看的时间不正确,我要手动更改到现在的时间,输入指令如下:

    通过指令也可以查看到,系统时间确实已经更改了。
    2. 硬件时间 hwclock
    直接调用 hwclock 显示的时间就是 BIOS 中的时间吗?未必!这要看相关配置文件中是否启用了UTC,如果启用了UTC(UTC=true),显示的其实是经过时区换算的时间而不是BIOS中真正的时间,如果加上 –localtime 选项,则得到的总是 BIOS 中实际的时间。查看指令如下:

    因为是指令是相继输入,所以不是同一时刻的,但是可以看出,嵌入式开发板里的hwclock指令查看的,就是BIOS中实际的时间。
    设置硬件时间的操作:格式:hwclock –set –date==”月/日/年 时:分:秒”。
    更多详细指令可以通过man、help指令进行查看。
三、其他常用查看时间指令
    1、uptime命令

    2、查看/proc/uptime文件计算系统启动时间

    第一个数字即是系统已经运行的时间482.15秒,用系统工具date即可计算出系统启动时间,指令如下:
date -d "$(awk -F. '{print $1}' /proc/uptime) second ago" +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"

    结果显示:

    3、通过/proc/uptime文件计算系统运行时间,指令如下;
cat /proc/uptime| awk -F. '{run_days=$1 / 86400;run_hour=($1 % 86400)/3600;run_minute=($1 % 3600)/60;run_second=$1 % 60;printf("系统已运行:%d天%d时%d分%d秒\n",run_days,run_hour,run_minute,run_second)}'

    结果显示:

    4、who命令
    who -b #查看最后一次系统启动的时间

    5、last rebbot查看Linux系统最后一次启动时间

    6、还有一些top、w也可以查看到时间


四、计算系统时间的应用程序
    时间对操作系统来说非常重要,从内核级到应用层,时间的表达方式及精度各部相同。linux内核里面用一个名为jiffes的常量来计算时间的滴答数。而应用层,可以通过sysinfo的uptime可以计算出系统的当前时间。
    Linux内核版本为3.0.35的tm结构体如下:
#ifndef _TM_DEFINED
struct tm {
int tm_sec; /* 秒 – 取值区间为[0,59] */
int tm_min; /* 分 - 取值区间为[0,59] */
int tm_hour; /* 时 - 取值区间为[0,23] */
int tm_mday; /* 一个月中的日期 - 取值区间为[1,31] */
int tm_mon; /* 月份(从一月开始,0代表一月) - 取值区间为[0,11] */
int tm_year; /* 年份,其值等于实际年份减去1900 */
int tm_wday; /* 星期 – 取值区间为[0,6],其中0代表星期天,1代表星期一,以此类推 */
int tm_yday; /* 从每年的1月1日开始的天数 – 取值区间为[0,365],其中0代表1月1日,1代表1月2日,以此类推 */
int tm_isdst; /* 夏令时标识符,实行夏令时的时候,tm_isdst为正。不实行夏令时的进候,tm_isdst为0;不了解情况时,tm_isdst()为负。*/


    程序中需要用到的函数:
    time函数获得日历时间。日历时间,是用“从一个标准时间点到此时的时间经过的秒数”来表示的时间。这个标准时间点对不同的编译器来说会有所不同,但对一个编译系统来说,这个标准时间点是不变的,该编译系统中的时间对应的日历时间都通过该标准时间点来衡量,所以可以说日历时间是“相对时间”,但是无论你在哪一个时区,在同一时刻对同一个标准时间点来说,日历时间都是一样的。
    localtime()函数是将日历时间转化为本地时间。
    asctime()函数是把timeptr指向的tm结构体中储存的时间转换为字符串字符串格式返格式为:回,Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy。其中Www为星期;Mmm为月份;dd为日;hh为时;mm为分;ss为秒;yyyy为年份
    最终代码如下:
#include <stdio.h>
#include <sys/sysinfo.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>

int print_system_boot_time();

int main ( int argc, char ** argv )
{
    if ( print_system_boot_time() != 0 )
        return -1;
    return 0;
}

print_system_boot_time()
{
    int year,month,day,wday,hour,min,sec;
    struct sysinfo info;
    struct tm *ptm = NULL;
    time_t cur_time = 0;
    if(sysinfo(&info))
    {
        fprintf(stderr, "Failed to get sysinfo, errno:%u, reason:%s\n", errno, strerror(errno));
    }
    time(&cur_time);
    ptm = localtime(&cur_time);
    year = ptm->tm_year + 1900;           //年
    month = ptm->tm_mon + 1;              //月
    day = ptm->tm_mday;                   //日
    wday = ptm->tm_wday;                  //星期
    hour = ptm->tm_hour;                  //小时
    min = ptm->tm_min;                    //分
    sec = ptm->tm_sec;                    //秒
    printf("The current date: %d-%-.2d-%d 星期%d %d:%.2d:%.2d\n", year, month, day, wday, hour, min, sec);
    printf("The current date is %s",asctime(ptm));
    return 0;
}

    结果显示:

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