嵌入式新手如何设定Linux的时间函数
一、时间相关说明
格林威治时间表示0时区的标准时间。其他时区的时间和此标准时间均有时间差。UTC（Universal Time Coordinated）是世界协调时间，是格林威治时间在互联网中的表示方法
二、标准C语言时间函数
1、time（取得本地目前的时间秒数）
#include
time_t time(time_t *t);
函数说明 此函数会返回从公元1970年1月1日的UTC时间从0时0分0秒（Epoch，linux纪元）算起到现在所经过的秒数。如果t 并非空指针的话，此函数也会将返回值存到t指针所指的内存。
返回值 成功则返回秒数，失败则返回((time_t)-1)值，错误原因存于errno中。
time_t 定义为long int
范例 #include
mian()
{
long int seconds= time((time_t*)NULL);
printf(“%d\n”,seconds);
}
执行 9.73E+08
2、gmtime（根据本地时间取得目前的UTC时间）
#include
struct tm*gmtime(const time_t*timep);
函数说明 gmtime()将参数timep 所指的time_t 结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回。
结构tm的定义为
struct tm
{
int tm_sec;
int tm_min;
int tm_hour;
int tm_mday;
int tm_mon;
int tm_year;
int tm_wday;
int tm_yday;
int tm_isdst;
};
int tm_sec 代表目前秒数，正常范围为0-59，但允许至61秒
int tm_min 代表目前分数，范围0-59
int tm_hour 从午夜算起的时数，范围为0-23
int tm_mday 目前月份的日数，范围01-31
int tm_mon 代表目前月份，从一月算起，范围从0-11
int tm_year 从1900 年算起至今的年数
int tm_wday 一星期的日数，从星期一算起，范围为0-6
int tm_yday 从今年1月1日算起至今的天数，范围为0-365
int tm_isdst 日光节约时间的旗标
此函数返回的时间日期未经时区转换，而是UTC时间。
返回值 返回结构tm代表目前UTC 时间
范例 #include
main(){
char *wday[]={"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};
time_t timep;
struct tm *p;
time(&timep);
p=gmtime(&timep);
printf(“%d%d%d”,(1900+p->tm_year), (1+p->tm_mon),p->tm_mday);
printf(“%s%d;%d;%d\n”, wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);
}
执行 2000/10/28 Sat 8:15:38
3、localtime（取得当地目前UTC时间和日期）
#include
struct tm *localtime(const time_t * timep);
函数说明 localtime()将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回。结构tm的定义请参考gmtime()。此函数返回的时间日期已经转换成当地时区。
返回值 返回结构tm代表目前的当地时间。
范例 #include
main(){
char *wday[]={“Sun”,”Mon”,”Tue”,”Wed”,”Thu”,”Fri”,”Sat”};
time_t timep;
struct tm *p;
time(&timep);
p=localtime(&timep);
printf (“%d%d%d ”, (1900+p->tm_year),( l+p->tm_mon), p->tm_mday);
printf(“%s%d:%d:%d\n”, wday[p->tm_wday],p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);
}
执行 2000/10/28 Sat 11:12:22
4、ctime（将时间和日期以字符串格式表示）
#include
char *ctime(const time_t *timep);
函数说明 ctime()将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回。此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为“Wed Jun 30 21 :49 :08 1993\n”。若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。
返回值 返回一字符串表示目前当地的时间日期。
范例 #include
main()
{
time_t timep;
time (&timep);
printf(“%s”,ctime(&timep));
}
执行 Sat Oct 28 10 : 12 : 05 2000
5、asctime（将时间和日期以字符串格式表示）
#include
char * asctime(const struct tm * timeptr);
函数说明 asctime()将参数timeptr所指的tm结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回。此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为:“Wed Jun 30 21:49:08 1993\n”
返回值 若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。此函数与ctime不同处在于传入的参数是不同的结构。
附加说明 返回一字符串表示目前当地的时间日期。
范例 #include
main()
{
time_t timep;
time (&timep);
printf(“%s”,asctime(gmtime(&timep)));
}
执行 Sat Oct 28 02:10:06 2000
6、mktime（将时间结构数据转换成经过的秒数）
#include
time_t mktime(strcut tm * timeptr);
函数说明 mktime()用来将参数timeptr所指的tm结构数据转换成从公元1970年1月1日0时0分0 秒算起至今的UTC时间所经过的秒数。
返回值 返回经过的秒数。
范例
#include
main()
{
time_t timep;
strcut tm *p;
time(&timep);
printf(“time() : %d \n”,timep);
p=localtime(&timep);
timep = mktime(p);
printf(“time()->localtime()->mktime():%d\n”,timep);
}
执行 time():974943297
time()->localtime()->mktime():974943297
设置系统时间
标准C库中只有获取系统时间的API，好像还没有设置系统时间的API，本文将谈谈如何在linux和windows平台设置系统时间，最后给出一个与平台无关的设置系统时间的封闭函数。
Linux下设置系统时间：
1．Linux下设置系统时间的函数有好几个，先来看看最常用的stime()函数，这个函数只能精确到秒。
#define _SVID_SOURCE
#include
int stime(time_t *t);
参数说明：
t是以秒为单位的时间值，从GMT1970年1月1日0时0分0秒开始计算。
返回值：
成功返回0，错误返回-1，errno错误码，EFAULT表示传递的参数错误，如时间值是无效的值，EPERM表示权限不够，注意只有root用户才有修改系统时间的权限。如果要让普通程序修改系统时间，可以先切换到root用户操作，修改完成后，再切换到普通用户，或者用命令chmod +s给执行文件加上root用户的权限。
2．linux是如何管理时间的?
在系统启动时，Linux操作系统将时间从CMOS中读到系统时间变量中，以后修改时间通过修改系统时间实现。为了保持系统时间与CMOS时间的一致性，Linux每隔11分钟会将系统时间写入CMOS，同步时间。从这可以看出，获取系统时间有两个途径，一种是从CMOS中读，一种是从系统中读，但修改时间却只有一种，即修改linux系统中的时间，而修改CMOS中的时间是无效的，因为CMOS中的时间会被定时重写掉。另外还有一点要注意，修改了系统时间并不是马上生效的，假如你修改了系统时间并马上关机，再开机的时候，时间还是原来的，因为修改的时间还没有来得及写入CMOS中。
3．通过settimeofday()函数来设置系统时间，这个函数设置的精度可以精确到微秒。
#include
int settimeofday(const struct timeval *tv , const struct timezone *tz);
struct timeval {
time_t tv_sec;
suseconds_t tv_usec;
};
struct timezone {
int tz_minuteswest;
int tz_dsttime;
};
tz参数为时区，时区结构中tz_dsttime在linux中不支持，应该置为0，通常将参数tz设置为NULL，表示使用当前系统的时区。该函数是glib中的，但在mingw中没有实现。
该函数返回值与stime（）一样，同样也需要root权限。
4．设置CMOS时间，其实它是通过RTC（Real-time clock）设备驱动来完成的，你可以用ioctl()函数来设置时间，当然也可以通过操作/dev/rtc设备文件，在此就不详细说明了。深圳、广州、郑州专业嵌入式实训，联系罗工：2116084661
二、windows下设置系统时间
1．设置当前时区的时间
#include
BOOL SetLocalTime(const SYSTEMTIME* lpSystemTime);
typedef struct _SYSTEMTIME { // st
WORD wYear;
WORD wMonth; //月份从1开始
WORD wDayOfWeek; //SetLocalTime()不使用这个参数
WORD wDay;
WORD wHour;
WORD wMinute;
WORD wSecond;
WORD wMilliseconds;
} SYSTEMTIME;
函数成功返回非零，失败返回零。注意要求调用进程必需有SE_SYSTEMTIME_NAME权限。
2．另外还有一个函数SetSystemTime()，它的参数与SetLocalTime一样，只不过以UTC时区为基准的。
BOOL SetSystemTime(const SYSTEMTIME* lpSystemTime);
二、 一个封装的设置系统时间的函数
//设置成功返回true，否则返回false
bool set_local_time(struct tm& t)
{
#ifdef _WIN32
SYSTEMTIME st;
memset(&st, 0, sizeof(SYSTEMTIME));
st.wYear = t.tm_year + 1970; //注意struct tm结构中的年是从1970年开始的计数
st.wMonth = t.tm_mon + 1; //注意struct tm结构中的月份是从0开始的
st.wDay = t.tm_mday;
st.wHour = t.tm_hour;
st.wMinute = t.tm_min;
st.wSecond = t.tm_sec;
if(！SetLocalTime(&st))
return true;
else
return false;
#else
//将struct tm结构时间转换成GMT时间time_t
struct time_t st;
st = mktime(&t);
if(st==-1)
return false;
if(！stime(st))
return true;
else
return false;
#endif
}
三、linux系统时间函数
1、gettimeofday（取得目前的时间）
#include
#include
int gettimeofday ( struct timeval * tv , struct timezone * tz )
函数说明 gettimeofday()会把目前的时间有tv所指的结构返回，当地时区的信息则放到tz所指的结构中。
timeval结构定义为:
struct timeval{
long tv_sec;
long tv_usec;
};
timezone 结构定义为:
struct timezone{
int tz_minuteswest;
int tz_dsttime;
};
上述两个结构都定义在/usr/include/sys/time.h。tz_dsttime 所代表的状态如下
DST_NONE
DST_USA
DST_AUST
DST_WET
DST_MET
DST_EET
DST_CAN
DST_GB
DST_RUM
DST_TUR
DST_AUSTALT
返回值 成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。附加说明EFAULT指针tv和tz所指的内存空间超出存取权限。
范例 #include
#include
main(){
struct timeval tv;
struct timezone tz;
gettimeofday (&tv , &tz);
printf(“tv_sec; %d\n”, tv,.tv_sec) ;
printf(“tv_usec; %d\n”,tv.tv_usec);
printf(“tz_minuteswest; %d\n”, tz.tz_minuteswest);
printf(“tz_dsttime, %d\n”,tz.tz_dsttime);
}
执行 tv_sec: 974857339
tv_usec:136996
tz_minuteswest:-540
tz_dsttime:0
2、settimeofday（设置目前时间）
#include
#include
int settimeofday ( const struct timeval *tv,const struct timezone *tz);
函数说明 settimeofday()会把目前时间设成由tv所指的结构信息，当地时区信息则设成tz所指的结构。详细的说明请参考gettimeofday()。注意，只有root权限才能使用此函数修改时间。
返回值 成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。
错误代码 EPERM 并非由root权限调用settimeofday（），权限不够。
EINVAL 时区或某个数据是不正确的，无法正确设置时间。
3、clock_gettime（获取指定时钟的时间值）
#include
int clock_gettime( clockid_t clock_id,struct timespec * tp );
说明：clock_id指定要获取时间的时钟，根据Posix的指定可以是以下值：
CLOCK_REALTIME
Systemwide realtime clock.
CLOCK_MONOTONIC
Represents monotonic time. Cannot be set.
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID
High resolution per-process timer.
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID
Thread-specific timer.
CLOCK_REALTIME_HR
High resolution version of CLOCK_REALTIME.
CLOCK_MONOTONIC_HR
High resolution version of CLOCK_MONOTONIC.
struct timespec {
time_t tv_sec;
long tv_nsec;
};
4、adjtimex(tune kernel clock)
#include
int adjtimex(struct timex *buf);
说明：
Linux uses David L. Mills' clock adjustment algorithm (see RFC 1305).The system call adjtimex() reads and optionally sets adjustment parame-ters for this algorithm. It takes a pointer to a timex structure,updates kernel parameters from field values, and returns the same structure with current kernel values. This structure is declared as follows:
struct timex {
int modes;
long offset;
long freq;
long maxerror;
long esterror;
int status;
long constant;
long precision;
long tolerance;
struct timeval time;
long tick;
};
The modes field determines which parameters, if any, to set. It may contain a bitwise-or combination of zero or more of the following bits:
#define ADJ_OFFSET 0x0001
#define ADJ_FREQUENCY 0x0002
#define ADJ_MAXERROR 0x0004
#define ADJ_ESTERROR 0x0008
#define ADJ_STATUS 0x0010
#define ADJ_TIMECONST 0x0020
#define ADJ_TICK 0x4000
#define ADJ_OFFSET_SINGLESHOT 0x8001
Ordinary users are restricted to a zero value for mode. Only the supe-ruser may set any parameters.
RETURN VALUE
On success, adjtimex() returns the clock state:
#define TIME_OK 0
#define TIME_INS 1
#define TIME_DEL 2
#define TIME_OOP 3
#define TIME_WAIT 4
#define TIME_BAD 5
On failure, adjtimex() returns -1 and sets errno.
ERRORS
EFAULT
buf does not point to writable memory.
EINVAL
An attempt is made to set buf.offset to a value outside the range -131071 to +131071, or to set buf.status to a value other than those listed above, or to set buf.tick to a value outside the range 900000/HZ to 1100000/HZ, where HZ is the system timer interrupt frequency.
EPERM
buf.mode is non-zero and the caller does not have sufficient privilege.Under Linux the CAP_SYS_TIME capability is required.
CONFORMING TO
adjtimex() is Linux specific and should not be used in programs intended to be portable. See adjtime(3) for a more portable, but less flexible, method of adjusting the system clock.