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（UniversalTime 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_ttime(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longint

范例  #include

mian()

{

longint 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

structtm*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

structtm

{

inttm_sec;

inttm_min;

inttm_hour;

inttm_mday;

inttm_mon;

inttm_year;

inttm_wday;

inttm_yday;

inttm_isdst;

};

inttm_sec 代表目前秒数，正常范围为0-59，但允许至61秒

inttm_min 代表目前分数，范围0-59

inttm_hour 从午夜算起的时数，范围为0-23

inttm_mday 目前月份的日数，范围01-31

inttm_mon 代表目前月份，从一月算起，范围从0-11

inttm_year 从1900年算起至今的年数

inttm_wday 一星期的日数，从星期一算起，范围为0-6

inttm_yday 从今年1月1日算起至今的天数，范围为0-365

inttm_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_ttimep;

structtm *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

structtm *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_ttimep;

structtm *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“WedJun 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_ttimep;

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:“WedJun 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_ttimep;

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_tmktime(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_ttimep;

strcuttm *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

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

intsettimeofday(const struct timeval *tv , const struct timezone *tz);

struct timeval {

    time_t      tv_sec;   

    suseconds_t tv_usec;   

};

struct timezone {

    inttz_minuteswest;   

    inttz_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-timeclock）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，联系郭老师QQ754634522

二、windows下设置系统时间

1．设置当前时区的时间

#include

BOOL SetLocalTime(constSYSTEMTIME* 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(constSYSTEMTIME* 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structtm结构中的年是从1970年开始的计数

       st.wMonth = t.tm_mon + 1; //注意structtm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structtm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

intgettimeofday ( 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:

structtimeval{

longtv_sec;   

longtv_usec;

};

timezone结构定义为:

structtimezone{

inttz_minuteswest;

inttz_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(){

structtimeval tv;

structtimezone 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

intsettimeofday ( 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

intclock_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

Systemwiderealtime clock.

CLOCK_MONOTONIC

Representsmonotonic time. Cannot be set.

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID

Highresolution per-process timer.

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID

Thread-specifictimer.

CLOCK_REALTIME_HR

Highresolution version of CLOCK_REALTIME.

CLOCK_MONOTONIC_HR

Highresolution version of CLOCK_MONOTONIC.

structtimespec {

time_ttv_sec;      

long  tv_nsec;      

};

4、adjtimex(tunekernel clock)

#include

intadjtimex(struct timex *buf);

说明：

Linux  uses  David L. Mills' clock adjustmentalgorithm (see RFC 1305).The system call adjtimex() reads and optionally setsadjustment parame-ters  for  this  algorithm.   It  takes a pointer to a timexstructure,updates kernel parameters from  field  values,  and  returns  the  same structure  with  current kernelvalues.  This structure isdeclared as follows:

structtimex {

intmodes;         

longoffset;        

longfreq;         

longmaxerror;      

longesterror;      

intstatus;         

longconstant;      

longprecision;     

longtolerance;     

structtimeval time;

longtick;         

};

Themodes field determines which parameters, if any, to  set.   It  may contain a bitwise-or combinationof zero or more of the following bits:

#defineADJ_OFFSET            0x0001

#defineADJ_FREQUENCY         0x0002

#defineADJ_MAXERROR          0x0004

#defineADJ_ESTERROR          0x0008

#defineADJ_STATUS            0x0010

#defineADJ_TIMECONST         0x0020

#defineADJ_TICK              0x4000

#defineADJ_OFFSET_SINGLESHOT 0x8001  

Ordinaryusers are restricted to a zero value for mode.  Only the supe-ruser may set anyparameters.

RETURNVALUE

Onsuccess, adjtimex() returns the clock state:

#defineTIME_OK   0

#defineTIME_INS  1

#defineTIME_DEL  2

#defineTIME_OOP  3

#defineTIME_WAIT 4

#defineTIME_BAD  5  

Onfailure, adjtimex() returns -1 and sets errno.

ERRORS

EFAULT

bufdoes not point to writable memory.

EINVAL

Anattempt 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 setbuf.tick to a value outside the range 900000/HZ to 1100000/HZ, where HZ is thesystem  timer interruptfrequency.

EPERM

buf.modeis non-zero and the caller does not have sufficient privilege.Under Linux theCAP_SYS_TIME capability is required.

CONFORMINGTO

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 thesystem clock.更多嵌入式学习详情联系郭老师QQ754634522