Linux时间子系统之二：表示时间的单位和结构
时间篇之linux系统时间和RTC时间
时间篇之linux系统时间和RTC时间⼀、linux系统下包含两个时间：系统时间(刚启动时读取的是rtc时间)和RTC时间。
⼀般情况下都会选择芯⽚上最⾼精度的定时器作为系统时间的定时基准，以避免在系统运⾏较长时间后出现⼤的时间偏移。
特点是掉电后不保存。
所以⼀旦你重启机器后，那么系统需要重新从RTC上重新获取时间，保存到系统内核⽂件中。
RTC(real_time clock)驱动程序，可以在E:\linux内核\linux-2.6.0\linux-2.6.0\drivers\char\rtc.c中找到。
设备接⼝就是 /dev/rtc, 他负责跟rtc打交道，并读取rtc中维护的时间.它是⼀个从系统定时器中独⽴出来的虚拟设备，⽤于设置系统时钟，提供报警器或周期性的定时器.那么系统时间⼀直运⾏吗？显然在操作系统关闭或重启期间，服务器宕机期间，整个服务器的时间就依赖于RTC芯⽚。
从这我们看出linux系统时间和RTC时间是两套独⽴的计时体系，但它们之间⼜是相互依存的：1)刚安装操作系统后，若在安装过程不设置系统时间，那么默认的系统时间就是从服务器的RTC芯⽚中获取当前的硬件时间；2)在linux操作系统中，⼀旦修改系统时间后，⼜重启或关闭Linux系统，则OS通常会将系统时间更新到RTC；3)在操作系统再次启动的时候，Linux OS则会再次从RTC中获取当前的时间。
服务器异常下电后，待操作系统重新启动后，发现系统时间发⽣了跳变？其原因通常是：修改了操作系统时间，在服务器异常下电后，操作系统并未及时将修改后的时间更新到RTC，导致操作系统重新启动后，就会从RTC芯⽚中加载了之前“⽼”的时间，从⽽在操作系统层⾯体现为“时间跳变”⼆、关于jiffies⼀次中断时间间隔叫⼀个tick，即每个触发周期的时间叫做tick,⼀秒内时钟中断的次数(每个时间间隔就是⼀次)等于Hzhz别名就是tick rate(HZ)linux系统查看hz:[root@k3master ~]# cat /boot/config-`uname -r` | grep 'CONFIG_HZ='CONFIG_HZ=10001hz就是每秒1000次中断每次时钟中断处理程序即每发⽣⼀次tick都会增加jiffies该变量的值,jiffies⼀秒内增加的值也就是Hz(频率)，⽐如：linux下默认是 1000次时钟中断次数/秒系统运⾏时间以秒为单位，换算⽅法等于jiffies/Hz。
时钟子系统 理解
时钟子系统理解
时钟子系统是Linux内核中用于管理时钟的子系统。
它提供了一组API，用于创建、管理和使用时钟。
时钟子系统对于Linux系统的正常运行至关重要，因为它用于跟踪系统时间、调度进程和计时器等。
一、时钟子系统的基本概念
时钟子系统有以下几个基本概念：
1．时钟：时钟是提供计时功能的硬件或软件模块。
2．时钟源：时钟源是提供时钟信号的硬件或软件模块。
常见的时钟源包括晶振、PLL等。
3．时钟中断：时钟中断是每隔一定时间由时钟硬件产生的中断。
4．时钟滴答：时钟滴答是时钟中断的最小单位。
5．时钟频率：时钟频率是指时钟滴答的速率。
二、时钟子系统的架构
时钟子系统由以下几个模块组成：
1．时钟源：时钟源模块提供时钟信号。
2．时钟控制器：时钟控制器模块负责管理时钟源和时钟中断。
3．时钟提供程序：时钟提供程序模块为用户空间应用程序提供API来访问时钟。
4．时钟用户：时钟用户模块使用时钟来跟踪系统时间、调度进程和计时器等。
三、时钟子系统的功能
时钟子系统提供以下功能：
1．创建时钟：时钟子系统可以创建各种类型的时钟，包括实时时钟、定时器等。
2．管理时钟：时钟子系统可以管理时钟的频率、状态等。
3．使用时钟：时钟子系统可以为用户空间应用程序提供API来访问时钟。
Linux下的时间概念
Linux下的时间概念这一章我们学习Linux的时间表示和计算函数1.时间表示在程序当中,我们经常要输出系统当前的时间,比如我们使用date命令的输出结果。
这个时候我们可以使用下面两个函数time_t time(time_t *tloc);char *ctime(const time_t *clock);time函数返回从1970年1月1日0点以来的秒数。
存储在time_t结构之中。
不过这个函数的返回值对于我们来说没有什么实际意义。
这个时候我们使用第二个函数将秒数转化为字符串。
这个函数的返回类型是固定的:一个可能值为。
Thu Dec 7 14:58:59 2000 这个字符串的长度是固定的为262.时间的测量有时候我们要计算程序执行的时间。
比如我们要对算法进行时间分析。
这个时候可以使用下面这个函数。
#include <sys/time.h>#include <unistd.h>int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);strut timeval{long tv_sec; /* 秒数*/long tv_usec; /* 微秒数*/};gettimeofday将时间保存在结构tv之中。
tz一般我们使用NULL来代替。
void function(){unsigned int i,j;double y;for(i=0;i<1000;i++)for(j=0;j<1000;j++)y=sin((double)i);}main(){struct timeval tpstart,tpend;float timeuse;gettimeofday(&tpstart,NULL);function();gettimeofday(&tpend,NULL);timeuse=1000000*(__sec)+__usec;timeuse/=1000000;printf("Used Time:%f\n",timeuse);exit(0);}这个程序输出函数的执行时间,我们可以使用这个来进行系统性能的测试,或者是函数算法的效率分析。
Linux终端中的系统时间管理理解date和hwclock命令
Linux终端中的系统时间管理理解date和hwclock命令Linux终端中的系统时间管理——理解date和hwclock命令Linux系统中的系统时间对于计算机的正常运行至关重要。
在Linux 终端中，我们可以通过使用date和hwclock命令来管理和调整系统时间。
本文将详细介绍这两个命令的使用方法和功能，帮助读者深入了解Linux系统时间管理。
一、date命令date命令可以用于显示或设置系统的日期和时间，具体用法如下：1. 显示系统当前日期和时间：输入date即可显示系统当前日期和时间，格式如下：$ dateTue Oct 12 10:45:30 CST 20212. 设置系统日期和时间：使用date命令还可以设置系统的日期和时间，具体格式为：$ date -s "yyyy-mm-dd HH:MM:SS"例如，要将系统日期设置为2022年1月1日，时间为12:00:00，可以执行以下命令：$ date -s "2022-01-01 12:00:00"3. 格式化日期输出：date命令还可以通过指定格式化字符串来输出特定格式的日期，例如：$ date +"%Y年%m月%d日 %H时%M分%S秒"输出结果为：2021年10月12日 10时45分30秒二、hwclock命令hwclock命令用于管理系统的硬件时钟，它可以读取或设置硬件时钟与系统时间之间的同步关系。
下面是hwclock命令的常用方法：1. 显示硬件时钟：输入hwclock即可显示硬件时钟的当前值，格式如下：$ hwclockTue 12 Oct 2021 10:45:30 AM CST -0.815056 seconds2. 将系统时间写入硬件时钟：执行以下命令可以将系统时间写入硬件时钟：$ hwclock --systohc3. 将硬件时钟同步到系统时间：有时候，硬件时钟会比系统时间快或慢，我们可以使用以下命令将其同步到系统时间：$ hwclock --hctosys4. 设置硬件时钟的时间：使用hwclock命令还可以直接设置硬件时钟的时间，具体用法为：$ hwclock --set --date "yyyy-mm-dd HH:MM:SS"例如，要将硬件时钟设置为2022年1月1日，时间为12:00:00，可以执行以下命令：$ hwclock --set --date "2022-01-01 12:00:00"三、小结通过使用date和hwclock命令，我们可以轻松管理Linux系统的日期和时间。
linux时钟管理机制
linux时钟管理机制Linux时钟管理机制概述时钟管理系统在计算机系统中起着至关重要的作用，它负责协调和处理系统中的时间相关操作。
在Linux系统中，时钟管理主要由时钟中断、实时时钟（RTC）、系统计时器（Timer）和高级定时器（High-resolution Timer）等组件组成。
本文将详细介绍Linux系统中时钟管理的机制和实现。
一、时钟中断（Timer Interrupt）时钟中断是计算机系统中最基本的计时方式，它通过硬件中断机制来实现。
在Linux系统中，时钟中断通常由系统定时器（Timer）产生，然后通过中断处理程序来处理。
时钟中断的周期通常为100-1000毫秒，具体的周期取决于系统的硬件配置。
时钟中断的处理主要包括以下几个步骤：1. 设置硬件定时器的值，使其在指定的时间间隔后产生中断。
2. 将硬件中断请求信号传递给处理器。
3. 处理器接收到中断信号后，执行相应的中断处理程序。
4. 中断处理程序完成指定的操作后，返回操作系统继续执行其他任务。
二、实时时钟（Real-Time Clock，RTC）实时时钟是一种用于记录和报告系统时间的硬件设备。
在Linux系统中，实时时钟通常与实时时钟芯片（RTC Chip）配合使用。
实时时钟芯片可以独立于主处理器工作，为系统提供准确的实时时间。
实时时钟的主要功能包括：1. 提供准确的实时时间，包括年、月、日、时、分、秒等信息。
2. 在系统启动时，从外部设备（如RTC电池）获取初始时间信息。
3. 在系统运行过程中，实时更新时间信息。
4. 在系统关机或掉电时，保存时间信息到外部设备，以便在下次启动时恢复。
在Linux系统中，实时时钟主要通过RTC驱动程序来实现。
RTC驱动程序负责与实时时钟芯片通信，获取和更新实时时间信息。
同时，RTC驱动程序还需要与系统计时器（Timer）配合工作，以便在实时时钟需要更新时产生中断。
三、系统计时器（Timer）系统计时器是一种用于产生定时中断的硬件设备。
Linux系统日期的格式
Linux系统⽇期的格式⽬录不管是哪种语⾔，⽇期/时间都是⼀个⾮常重要的值。
⽐如我们保存⽇志的时候，往往是某个前缀再加上当前时间，这样⽇志⽂件名称就可以做到唯⼀。
在Shell环境⾥，我们获取时间的命令是date，但date出来的时间⽇期格式、内容可能不是我们所想要的，所以我们可能需要对它进⾏⼀些格式化输出。
常⽤的选项：-d<字符串>：显⽰字符串所指的⽇期与时间。
字符串前后必须加上双引号；-s<字符串>：根据字符串来设置⽇期与时间。
字符串前后必须加上双引号；-u：显⽰GMT；--help：在线帮助；--version：显⽰版本信息。
常⽤的⽇期格式字符串有：%H ⼩时，24⼩时制（00~23）%I ⼩时，12⼩时制（01~12）%k ⼩时，24⼩时制（0~23）%l ⼩时，12⼩时制（1~12）%M 分钟（00~59）%p 显⽰出AM或PM%r 显⽰时间，12⼩时制（hh:mm:ss %p）%s 从1970年1⽉1⽇00:00:00到⽬前经历的秒数%S 显⽰秒（00~59）%T 显⽰时间，24⼩时制（hh:mm:ss）%X 显⽰时间的格式（%H:%M:%S）%Z 显⽰时区，⽇期域（CST）%a 星期的简称（Sun~Sat）%A 星期的全称（Sunday~Saturday）%h,%b ⽉的简称（Jan~Dec）%B ⽉的全称（January~December）%c ⽇期和时间（Tue Nov 20 14:12:58 2012）%d ⼀个⽉的第⼏天（01~31）%x,%D ⽇期（mm/dd/yy）%j ⼀年的第⼏天（001~366）%m ⽉份（01~12）%w ⼀个星期的第⼏天（0代表星期天）%W ⼀年的第⼏个星期（00~53，星期⼀为第⼀天）%y 年的最后两个数字（1999则是99）使⽤不带参数的date命令获取当前时间⽇期。
这样得到的⼀般是CST标准格式的时间。
$ date2020年 03⽉ 09⽇星期⼀ 17:57:48 CST获取特定以特定格式，命令为：date + ‘format’，注意这⾥⼤⼩写敏感。
linux c clock单位
linux c clock单位Linux中的C语言中的clock函数用于测量程序执行的时间。
它返回进程从启动到调用该函数所经过的时钟时间，单位是时钟周期（clock tick）。
在不同的系统上，时钟周期的长度可能不同，因此它的单位也会不同。
在Linux中，时钟周期的长度通常是1秒的倒数，也就是1/100秒或者1毫秒。
在不同的系统上，时钟周期的长度可能会有所不同。
可以使用头文件`<time.h>`中的`CLOCKS_PER_SEC`常量获取时钟周期的长度。
使用clock函数时，需要注意以下几点：1.为了使用clock函数，需要包含头文件`<time.h>`。
2. clock函数返回的结果是一个整数类型的数值，表示从程序启动到调用该函数所经过的时钟周期数。
3. clock函数的精度会受到系统的调度策略和进程运行环境的影响，因此测得的时间精度可能不是非常准确。
4. clock函数返回的是从进程启动开始的累计时钟周期数，如果需要计算某段代码的运行时间，需要在代码开始和结束的位置调用clock函数，并计算时间差。
下面是一个简单的示例程序，用于演示如何使用clock函数测量代码块的运行时间：```c#include <stdio.h>#include <time.h>int main() {clock_t start, end;double cpu_time_used;start = clock(); //记录开始时间//在这里插入需要测量时间的代码块int sum = 0;for (int i = 0; i < 100000000; i++) {sum += i;}end = clock(); //记录结束时间cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC; //计算代码块运行时间printf("代码块运行时间： %lf秒\n", cpu_time_used);return 0;}```上面的代码中，我们使用了clock函数记录了代码块的开始时间和结束时间，并通过计算时间差得到了代码块的运行时间。
linux时钟综合编程总结
linux时钟综合编程总结Linux系统中的时钟编程是一个重要的主题，它涉及到系统时间的获取、设置以及与硬件的交互。
以下是对Linux时钟编程的综合总结：1.硬件时钟与系统时钟：1.硬件时钟（RTC）：这是计算机主板上的石英晶体振荡器，它为计算机提供基本的计时基准。
2.系统时钟：这是运行在操作系统中的时钟，它通常与硬件时钟同步，但也可以独立设置。
2.时间表示：0.时间戳：自1970年1月1日（UTC）以来的秒数。
1.struct tm：表示本地时间，包含年、月、日、时、分、秒等信息。
3.获取当前时间：0.使用time()函数或clock_gettime()函数可以获取当前的时间戳。
1.使用localtime()或gmtime()函数可以将时间戳转换为struct tm格式。
4.设置系统时间：0.使用settimeofday()或clock_settime()函数可以设置系统时间。
这些函数需要root权限才能执行。
5.定时器与闹钟：0.Linux提供了几种定时器机制，如alarm()和setitimer()。
这些可以用来在未来的某个时间点执行某个任务。
6.时间同步：0.NTP（Network Time Protocol）是用于同步计算机系统时钟的标准协议。
Linux提供了ntpd和chronyd等工具来使用NTP进行时间同步。
7.注意事项：0.修改系统时间可能会影响依赖于此时间的服务或应用程序。
在修改系统时间之前，请确保了解潜在的影响。
1.始终从可靠的源获取时间，以避免由于时间漂移而造成的问题。
8.工具与命令：0.date：用于显示或设置系统日期和时间的命令。
1.hwclock：用于读取和设置硬件时钟的命令。
9.高级话题：0.内核时钟：内核内部使用的时钟，与硬件时钟关联，但可以在不与硬件交互的情况下进行操作。
1.实时时钟（RTC）驱动：这是与硬件RTC交互的底层驱动，通常不直接与应用程序开发人员交互，但了解其工作原理对于深入理解系统时间是很有帮助的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Linux时间子系统之二：表示时间的单位和结构
人们习惯用于表示时间的方法是：年、月、日、时、分、秒、毫秒、星期等等，但是在内核中，为了软件逻辑和代码的方便性，它使用了一些不同的时间表示方法，并为这些表示方法定义了相应的变量和数据结构，本节的内容就是阐述这些表示方法的意义和区别。
/**************************************************************************** *************************/
声明：本博内容均由http://blog.csdn/droidphone原创，转载请注明出处，谢谢！
/**************************************************************************** *************************/
1. jiffies
内核用jiffies变量记录系统启动以来经过的时钟滴答数，它的声明如下：
[cpp] view plain copy
extern u64 __jiffy_data jiffies_64;
extern unsigned long volatile __jiffy_data jiffies;
可见，在32位的系统上，jiffies是一个32位的无符号数，系统每过1/HZ秒，jiffies的值就会加1，最终该变量可能会溢出，所以内核同时又定义了一个64位的变量jiffies_64，链接的脚本保证jiffies变量和jiffies_64变量的内存地址是相同的，通常，我们可以直接访问jiffies变量，但是要获得jiffies_64变量，必须通过辅助函数get_jiffies_64来实现。
jiffies 是内核的低精度定时器的计时单位，所以内核配置的HZ数决定了低精度定时器的精度，如果HZ数被设定为1000，那么，低精度定时器（TImer_list）的精度就是1ms=1/1000秒。
因为jiffies变量可能存在溢出的问题，所以在用基于jiffies进行比较时，应该使用以下辅助宏来实现：
[cpp] view plain copy
TIme_after(a,b)
TIme_before(a,b)
TIme_after_eq(a,b)
time_before_eq(a,b)。