linux系统中的时间API和函数库

GMT时间是以前使用的，近些年来越来越多的使用UTC时间。

关于时间的计算，可以参考：http://www.cnblogs.com/qiuyi21/archive/2008/03/04/1089456.html

linux系统中的时间函数

---jiffies的引入

jiffies是linux内核中的一个全局变量，这个变量用来记录以内核的节拍时间为单位时间长度的一个数值。

linux系统如何记录时间

(1)内核在开机启动的时候会读取RTC硬件获取一个时间作为初始基准时间，这个基准时间对应一个jiffies值（这个基准时间换算成jiffies值的方法是：用这个时间减去1970-01-01 00:00:00 +0000(UTC)，然后把这个时间段换算成jiffies数值），这个jiffies值作为我们开机时的基准jiffies值存在。然后系统运行时每个时钟节拍的末尾都会给jiffies这个全局变量加1，因此操作系统就使用jiffies这个全局变量记录了下来当前的时间。当我们需要当前时间点时，就用jiffies这个时间点去计算（计算方法就是先把这个jiffies值对应的时间段算出来，然后加上1970-01-01 00:00:00 +0000(UTC)即可得到这个时间点）

(2)其实操作系统只在开机时读一次RTC，整个系统运行过程中RTC是无作用的。RTC的真正作用其实是在OS的2次开机之间进行时间的保存。

(3)理解时一定要点时间和段时间结合起来理解。jiffies这个变量记录的其实是段时间（其实就是当前时间和1970-01-01 00:00:00 +0000(UTC)这个时间的差值）

(4)一个时间节拍的时间取决于操作系统的配置，现代linux系统一般是10ms或者1ms。这个时间其实就是调度时间，在内核中用HZ来记录和表示。如果HZ定义成1000难么时钟节拍就是1/HZ，也就是1ms。

linux中时间相关的系统调用

(1)常用的时间相关的API和C库函数有9个：time/ctime/localtime/gmtime/mktime/asctime/strftime/gettimeofday/settimeofday有9个：time/ctime/localtime/gmtime/mktime/asctime/strftime/gettimeofday/settimeofday

(2)gmtime和localtime会把time得到的秒数变成一个struct tm结构体表示的时间。区别是gmtime得到的是国际时间，而localtime得到的是本地（指的是你运行localtime函数的程序所在的计算机所设置的时区对应的本地时间）时间。mktime用来完成相反方向的转换（struct tm到time_t）

(3)如果从struct tm出发想得到字符串格式的时间，可以用asctime或者strftime都可以。（如果从time_t出发想得到字符串格式的时间用ctime即可）

(4)gettimeofday返回的时间是由struct timeval和struct timezone这两个结构体来共同表示的，其中timeval表示时间，而timezone表示时区。settimeofday是用来设置当前的时间和时区的。

(5)总结：不管用哪个系统调用，最终得到的时间本质上都是一个时间（这个时间最终都是从kernel中记录的jiffies中计算得来的），只不过不同的函数返回的时间的格式不同，精度不同。

1、time
(1)time能得到一个当前时间距离标准起点时间1970-01-01 00:00:00 +0000(UTC)过去了多少秒

2、ctime
(1)ctime可以从time_t出发得到一个容易观察的字符串格式的当前时间。
(2)ctime好处是很简单好用，可以直接得到当前时间的字符串格式，直接打印来看。坏处是ctime的打印时间格式是固定的，没法按照我们的想法去变。
(3)实验结果可以看出ctime函数得到的时间是考虑了计算机中的本地时间的（计算机中的时区设置）

3、gmtime和localtime
(1)gmtime获取的时间中：年份是以1970为基准的差值，月份是0表示1月，小时数是以UTC时间的0时区为标准的小时数（北京是东8区，因此北京时间比这个时间大8）
(2)猜测localtime和gmtime的唯一区别就是localtime以当前计算机中设置的时区为小时的时间基准，其余一样。实践证明我们的猜测是正确的。

  time_t tNow = -1;struct tm tmNow;// time//tNow = time(NULL);// 返回值time(&tNow);// 指针做输出型参数printf("time: %ld.\n", tNow);// ctimeprintf("ctime: %s.\n", ctime(&tNow));// gmtime 和localtimememset(&tmNow, 0, sizeof(tmNow));gmtime_r(&tNow, &tmNow);printf("年%d月%d日%d时%d.\n", tmNow.tm_year, tmNow.tm_mon, tmNow.tm_mday, tmNow.tm_hour);memset(&tmNow, 0, sizeof(tmNow));localtime_r(&tNow, &tmNow);printf("年%d月%d日%d时%d.\n", tmNow.tm_year, tmNow.tm_mon, tmNow.tm_mday, tmNow.tm_hour);

4、mktime
(1)从OS中读取时间时用不到mktime的，这个mktime是用来向操作系统设置时间时用的。

5、asctime
(1)asctime得到一个固定格式的字符串格式的当前时间，效果上和ctime一样的。区别是ctime从time_t出发，而asctime从struct tm出发。

6、strftime
(1)asctime和ctime得到的时间字符串都是固定格式的，没法用户自定义格式
(2)如果需要用户自定义时间的格式，则需要用strftime。

7、gettimeofday和settimeofday
(1)前面讲到的基于time函数的那个系列都是以秒为单位来获取时间的，没有比秒更精确的时间。
(2)有时候我们程序希望得到非常精确的时间（譬如以us为单位），这时候就只能通过gettimeofday来实现了。

char buf[100];struct timeval tv = {0};struct timezone tz = {0};#if 0// asctimememset(&tmNow, 0, sizeof(tmNow));localtime_r(&tNow, &tmNow);printf("年%d月%d日%d时%d.\n", tmNow.tm_year, tmNow.tm_mon, tmNow.tm_mday, tmNow.tm_hour);printf("asctime:%s.\n", asctime(&tmNow));#endif#if 0// strftimememset(&tmNow, 0, sizeof(tmNow));localtime_r(&tNow, &tmNow);printf("年%d月%d日%d时%d.\n", tmNow.tm_year, tmNow.tm_mon, tmNow.tm_mday, tmNow.tm_hour);memset(buf, 0, sizeof(buf));strftime(buf, sizeof(buf), "%Y * %m * %d, %H-%M-%S.", &tmNow);printf("时间为：[%s].\n", buf);#endif// gettimeofdayret = gettimeofday(&tv, &tz);if (ret < 0){perror("gettimeofday");return -1;}printf("seconde: %ld.\n", tv.tv_sec);printf("timezone:%d.\n", tz.tz_minuteswest);