Linux應用層查看系統時間的方法

一、基本概念：
1、linux系統時間和硬件時間：
系統時間：一般來說就是我們執行date命令查看到的時間，Linux系統下所有的時間調用（除了直接訪問硬件時間的命令）都是使用這個時間。
硬件時間：主板上BIOS中的時間，由主板電池供電來維持運行，系統開機時要讀取這個時間，並根據它來設定系統時間。（注意：系統啟動時根據硬件時間設定系統時間的過程可能存在時區換算，這要視具體的系統及相關設置而定）。
2、UTC時間與問題時間：
UTC時間：Coordinated Universal Time，也就是協調世界時，又稱世界統一時間，世界標准時間，國際協調時間。在一般精度要求下，它與GMT（Greenwich Mean Time，世界時UT即格林威治標准時間）是一樣的。
本地時間：由於處在不同的時區，本地時間一般與UTC是不同的，換算方法是：本地時間 = UTC + 時區。時區東為正，西為負，例如在中國，本地時間都是使用北京時間，在Linux上就是CST(China Standard Time，中國標准時，注意美國的中部標准時Central Standart Time也縮寫為CST，與這裡的CST不是一回事)，時區為東八區，也就是+8區，所以CST = UTC + (+8小時)
例如，我通過時間指令(下面會講解)，查看嵌入式開發板的系統時間和硬件時間如下：

從上圖可以看出，正好驗證了上面提到的CST = UTC + 時區的關系。
二、時間指令
1、系統時間date
查看系統時間和UTC的操作：直接調用date，可以得到本地時間。如果想得到UTC時間的話，使用date -u；
設置系統時間的操作：格式：#date 月日時分年.秒。例如我之前查看的時間不正確，我要手動更改到現在的時間，輸入指令如下：

通過指令也可以查看到，系統時間確實已經更改了。
2. 硬件時間 hwclock
直接調用 hwclock 顯示的時間就是 BIOS 中的時間嗎？未必！這要看相關配置文件中是否啟用了UTC，如果啟用了UTC（UTC=true），顯示的其實是經過時區換算的時間而不是BIOS中真正的時間，如果加上 –localtime 選項，則得到的總是 BIOS 中實際的時間。查看指令如下：

因為是指令是相繼輸入，所以不是同一時刻的，但是可以看出，嵌入式開發板裡的hwclock指令查看的，就是BIOS中實際的時間。
設置硬件時間的操作：格式：hwclock –set –date==”月/日/年 時：分：秒”。
更多詳細指令可以通過man、help指令進行查看。
三、其他常用查看時間指令
1、uptime命令

2、查看喎?http://www.2cto.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcHJvYy91cHRpbWXOxLz+vMbL48+1zbPG9LavyrG85DxiciAvPg0KPGltZyBhbHQ9"5" src="http://www.2cto.com/uploadfile/Collfiles/20160328/20160328091206474.png" title="\" />
第一個數字即是系統已經運行的時間482.15秒，用系統工具date即可計算出系統啟動時間，指令如下：

date -d "$(awk -F. '{print $1}' /proc/uptime) second ago" +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"

結果顯示：

3、通過/proc/uptime文件計算系統運行時間，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("系統已運行：%d天%d時%d分%d秒\n",run_days,run_hour,run_minute,run_second)}'

結果顯示：

4、who命令
who -b #查看最後一次系統啟動的時間

5、last rebbot查看Linux系統最後一次啟動時間

6、還有一些top、w也可以查看到時間


四、計算系統時間的程序
時間對操作系統來說非常重要，從內核級到應用層，時間的表達方式及精度各部相同。linux內核裡面用一個名為jiffes的常量來計算時間的滴答數。而應用層，可以利用time()、localtime()等函數，通過tm結構體得到系統時間。
Linux內核版本為3.0.35的tm結構體如下:

#ifndef _TM_DEFINED
struct tm {
int tm_sec; /* 秒 – 取值區間為[0,59] */
int tm_min; /* 分 - 取值區間為[0,59] */
int tm_hour; /* 時 - 取值區間為[0,23] */
int tm_mday; /* 一個月中的日期 - 取值區間為[1,31] */
int tm_mon; /* 月份（從一月開始，0代表一月） - 取值區間為[0,11] */
int tm_year; /* 年份，其值等於實際年份減去1900 */
int tm_wday; /* 星期 – 取值區間為[0,6]，其中0代表星期天，1代表星期一，以此類推 */
int tm_yday; /* 從每年的1月1日開始的天數 – 取值區間為[0,365]，其中0代表1月1日，1代表1月2日，以此類推 */
int tm_isdst; /* 夏令時標識符，實行夏令時的時候，tm_isdst為正。不實行夏令時的進候，tm_isdst為0；不了解情況時，tm_isdst()為負。*/


程序中需要用到的函數：
time函數獲得日歷時間。日歷時間，是用“從一個標准時間點到此時的時間經過的秒數”來表示的時間。這個標准時間點對不同的編譯器來說會有所不同，但對一個編譯系統來說，這個標准時間點是不變的，該編譯系統中的時間對應的日歷時間都通過該標准時間點來衡量，所以可以說日歷時間是“相對時間”，但是無論你在哪一個時區，在同一時刻對同一個標准時間點來說，日歷時間都是一樣的。
localtime()函數是將日歷時間轉化為本地時間。
asctime()函數是把timeptr指向的tm結構體中儲存的時間轉換為字符串字符串格式返格式為：回，Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy。其中Www為星期；Mmm為月份；dd為日；hh為時；mm為分；ss為秒；yyyy為年份
最終代碼如下：

#include 
#include 
#include 
#include 

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;                  //小時
    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;
}

結果顯示：