如何在 Linux 上设置时间 (linux set time)
Linux系统是一款功能强大的开源操作系统，非常受欢迎。在Linux系统中，时间设置是至关重要的一项任务。正确地设置时间可以确保系统的运作顺畅，维护数据完整性，确保日志记录可靠，以及顺利运行各种常规任务。如果您在使用Linux系统时需要设置时间，那么本文将为您提供一些有用的指导。
到底什么是时间？
在计算机系统中，时间是用于记录事件的概念。此概念通常用于记录计算机上的进程或任务的开始或结束时间。也可以用于记录其他事件，如文件创建或修改时间，或者用于计算工作时间。
Linux中如何设置时间?
Linux系统默认情况下使用UTC时间（协调世界时）作为其时间基准。UTC时间是世界上通用的时间标准，在全球各个时区中通用。
设置Linux时间的过程可以在终端中通过输入date命令来完成。下面是一些在Linux系统中设置时间的基本方法：
1. 设置系统时间与日期
在Linux中，需要使用date命令来设置系统时间和日期。以下是使用date命令设置当前日期和时间的基本语法：
$ date [mmddhhmmyyyy.ss]
其中mm代表月份，dd代表日期，hh代表小时，mm代表分钟，yyyy代表年份，ss代表秒数。
2. 设置硬件时间
硬件时钟是存储在计算机主板上的内部计时器芯片。它包括一个实时时钟以及闹钟（定时器）等功能。在Linux中，设置硬件时钟的方法依赖于硬件和Linux版本。在大多数情况下，您可以使用hwclock命令来设置系统硬件时钟。以下是设置硬件时间的基本语法:
$ hwclock –set –date [mmddhhmmYYYY]
3. 利用NTP同步时间
NTP（网络时间协议）是计算机网络中的一种协议，它用于同步计算机的时间。使用NTP同步计算机时间可以保证计算机时钟的准确性。当您连接到互联网时，可以使用NTP协议从网络上获取准确的时间。以下是在Linux系统中设置NTP服务器的基本语法：
$ ntpdate ntp.server.com
4. 更改时区
在Linux系统中，每个时区被表示为TZ环境变量。默认情况下，Linux使用GMT（格林威治标准时间）。如果要更改时区，可以使用tzselect命令。以下是更改时区的基本语法：
$ tzselect
5. 更改日期格式
Linux中的日期格式可以通过在date命令中添加选项来更改。以下是更改日期格式的基本语法：
$ date +%m-%d-%Y
利用这些方法，您可以在Linux操作系统上轻松地设置日期和时间。需要注意的是，更改时间设置操作可以影响操作系统的文件系统，因此请谨慎操作。
结论：
时间是一种有用的工具，在计算机系统中具有许多用途。正常的计算机操作需要准确的时间记录，而Linux系统中的时间设置也可以轻松地完成。如果需要更改Linux系统中的时间设置，您可以使用本文所提供的几种方法来实现。在进行操作时请注意操作细节，以免造成数据丢失。
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timerfd是Linux为用户程序提供的一个定时器接口。这个接口基于文件描述符，通过文件描述符的可读事件进行超时通知，所以能够被用于select/poll的应用场景。
timerfd是linux内核2.6.25版本中加入的孝唯借口。
timerfd、eventfd、signalfd配合epoll使用，可以构造出一个零轮询的程序，但程序没有处理的事件时，程序是被阻塞的。这样的话在某些移动设备上程序更省电。
clock_gettime函数可以获取系统时钟，精确到纳秒。需要在编译时指定库：-lrt。可以获取两种类型事誉谨件：
CLOCK_REALTIME：相对时间，从1970.1.1到巧虚培目前的时间。更改系统时间会更改获取的值。也就是，它以系统时间为坐标。
CLOCK_MONOTONIC：与CLOCK_REALTIME相反，它是以绝对时间为准，获取的时间为系统重启到现在的时间，更改系统时间对齐没有影响。
timerfd_create：
生成一个定时器对象，返回与之关联的文件描述符。接收两个入参，一个是clockid，填写
CLOCK_REALTIME或者CLOCK_MONOTONIC，参数意义同上。第二个可以传递控制标志：TFD_NONBLOCK（非阻
塞），TFD_CLOEXEC（同O_CLOEXEC）
注：timerfd的进度要比usleep要高。
timerfd_settime：能够启动和停止定时器；可以设置第二个参数：flags，0表示是相对定时器，TFD_TIMER_ABSTIME表示是绝对定时器。
第三个参数设置超时时间，如果为0则表示停止定时器。定时器设置超时方法：
1、设置超时时间是需要调用
clock_gettime
获取当前时间，如果是绝对定时器，那么需要获取
CLOCK_REALTIME，在加上要超时的时间。如果是相对定时器，要获取
CLOCK_MONOTONIC时间。
2、数据结构：
struct timespec {
time_t tv_sec; /* Seconds */
long tv_nsec; /* Nanoseconds */
};
struct itimerspec {
struct timespec it_interval; /* Interval for periodic timer */
struct timespec it_value; /* Initial expiration */
};
it_value是首次超时时间，需要填写从
clock_gettime获取的时间，并加上要超时的时间。
it_interval是后续周期性超时时间，是多少时间就填写多少。
注意一个容易犯错的地方：tv_nsec加上去后一定要判断是否超出（如果超过要秒加一），否则会设置失败。
it_interval不为0则表示是周期性定时器。
it_value和
it_interval都为0表示停止定时器。
注： timerfd_create之一个参数和
clock_gettime的之一个参数都是
CLOCK_REALTIME或者
CLOCK_MONOTONIC，
timerfd_settime的第二个参数为0（相对定时器）或者TFD_TIMER_ABSTIME，三者的关系：
1、如果
timerfd_settime设置为
TFD_TIMER_ABSTIME（决定时间），则后面的时间必须用
clock_gettime来获取，获取时设置
CLOCK_REALTIME还是
CLOCK_MONOTONIC取决于
timerfd_create设置的值。
2、如果
timerfd_settime设置为
（相对定时器），则后面的时间必须用相对时间，就是：
new_value.
it_value
.tv_nsec =;
new_value.
it_value
.tv_sec = 3;
new_value.
it_interval
.tv_sec = 0;
new_value.
it_interval
.tv_nsec =;
read函数可以读timerfd，读的内容为uint_64，表示超时次数。
看一段代码例子：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include /* Definition of uint64_t */
#define handle_error(msg) \
do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)
void printTime()
{
struct timeval tv;
gettimeofday(&tv, NULL);
printf(“printTime: current time:%ld.%ld “, tv.tv_sec, tv.tv_usec);
}
int main(int argc, char *argv)
{
struct timespec now;
if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &now) == -1)
handle_error(“clock_gettime”);
struct itimerspec new_value;
new_value.it_value.tv_sec = now.tv_sec + atoi(argv);
new_value.it_value.tv_nsec = now.tv_nsec;
new_value.it_interval.tv_sec = atoi(argv);
new_value.it_interval.tv_nsec = 0;
int fd = timerfd_create(CLOCK_REALTIME, 0);
if (fd == -1)
handle_error(“timerfd_create”);
if (timerfd_settime(fd, TFD_TIMER_ABSTIME, &new_value, NULL) == -1)
handle_error(“timerfd_settime”);
printTime();
printf(“timer started\n”);
for (uint64_t tot_exp = 0; tot_exp );)
{
uint64_t exp;
ssize_t s = read(fd, &exp, sizeof(uint64_t));
if (s != sizeof(uint64_t))
handle_error(“read”);
tot_exp += exp;
printTime();
printf(“read: %llu; total=%llu\n”,exp, tot_exp);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
root@node1:/home/c_test/unix_test# ./timerfd
printTime: current time:.timer started
printTime: current time:.read: 1; total=1
printTime: current time:.read: 1; total=2
printTime: current time:.read: 1; total=3
printTime: current time:.read: 1; total=4
之一个参数为之一次定时器到期间隔，第二个参数为定时器的间隔，第三个参数为定时器多少次则退出。
timerfd简单的性能测试：
申请1000个定时器，超时间定位1s，每秒超时一次，发现cpu占用率在3.0G的cpu上大概为1%，10000个定时器的话再7%左右，而且不会出
现同时超时两个的情况，如果有printf到前台，则一般会出现定时器超时多次（3-5）才回调。
linux手册翻译——timerfd_create()
timerfd_create, timerfd_settime, timerfd_gettime – timers that notify via file descriptors
这些系统调用创建并操作一个计时器，计时器通过文件描述符来通知计时到期，这样就可以通过 select(2)、poll(2) 和 epoll(7) 监视文件描述符从而监听计时器。
这三个系统调用的使用类似于 timer_create(2)、timer_settime(2) 和 timer_gettime(2) 。 （没有与timer_getoverrun(2) 类似的系统调用，因为该功能由 read(2) 提供，如下所述。）
int timerfd_create(int clockid, int flags);
timerfd_create() 创建一个新的计时器对象，并返回引用该计时器的文件描述符。 clockid 参数指定使用那种类型的时钟(clock)来实现计时器(timer)，并且必须是以下之一：
有关上述时钟的更多详细信息，请参阅clock_getres(2)。
可以使用clock_gettime(2) 获取每个时钟的当前值。
从 Linux 2.6.27 开始，可以在标志中对以下值进行厅局轿按位 OR 运算以更改 timerfd_create() 的行为：
在 2.6.26 及包括 2.6.26 的 Linux 版本中，标志必须指定为零。
int timerfd_settime(int fd, int flags, const struct itimerspec *new_value, struct itimerspec *old_value);
timerfd_settime()
arms (starts)
or
disarms (stops)
the timer referred to by the file descriptor fd.
new_value 参数指定计时器的初始到期时间和到期间隔（换句话说，计时器开始执行后，将会在到达初始到期时间时报告一次，此后每过一个到期间隔就会报告一次）。 用于此参数的 itimerspec 结构包含两个字段，每个字段又是一个 timespec 类型的结构：
new_value.it_value 指定计时器的初始到期时间，以秒和纳秒为单位。 将 new_value.it_value 的任一字段设置为非零值，即可启动计时器。 将 new_value.it_value 的两个字段都设置为零会解除定时器。
将 new_value.it_interval 的一个或两个字段设置为非零值指定初始到期后重复计时器到期的时间段（以秒和纳秒为单位）。 如果 new_value.it_interval 的两个字段都为零，则计时器仅在 new_value.it_value 指定的时间到期一次。
如果将 new_value 设置为(10S，2S)，即表示，计时器启动后，将会在扮肆10S后报告一次，然后每隔2S报告一次；
如果将 new_value 设置为(10S，0S)，即表示，计时器启动后，将会在10S后报告一次，然后就不再报告了；
如果将 new_value 修改为(0S，0S)，即表示，停止计时。腊枝
默认情况下， new_value 中指定的初始到期时间是相对于调用时计时器时钟上的当前时间的（即，new_value.it_value 是相对于 clockid 指定的时钟的当前值设置的）。 可以通过 flags 参数指定使用绝对时间。
flags 参数是一个位掩码，可以包含以下值：
如果 old_value 参数不为 NULL，则它指向的 itimerspec 结构用于返回调用时当前计时器的设置； 请参阅下面的 timerfd_gettime() 说明。
int timerfd_gettime(int fd, struct itimerspec *curr_value);
timerfd_gettime() 在 curr_value 中返回一个 itimerspec 结构，该结构包含文件描述符 fd 所引用的计时器的当前设置。
it_value 字段返回计时器下一次到期之前的时间量。 如果此结构的两个字段都为零，则定时器当前已解除。 无论在设置计时器时是否指定了 TFD_TIMER_ABSTIME 标志，该字段始终包含一个相对值。
it_interval 字段返回定时器的间隔。 如果此结构的两个字段都为零，则计时器设置为仅在 curr_value.it_value 指定的时间到期一次。
timerfd_create() 返回的文件描述符支持以下附加操作：
在 fork(2) 之后，子进程继承了 timerfd_create() 创建的文件描述符的副本。 文件描述符引用与父级中相应文件描述符相同的底层计时器对象，子级中的 read(2) 将返回有关计时器到期的信息。
A file descriptor created by timerfd_create() is
preserved
across execve(2), and continues to generate timer expirations if the timer was armed.
成功时， timerfd_create() 返回一个新的文件描述符。 出错时，返回 -1 并设置 errno 以指示错误。
timerfd_settime() 和 timerfd_gettime() 成功返回 0； 出错时返回 -1，并设置 errno 以指示错误。
timerfd_create() can fail with the following errors:
timerfd_settime() and timerfd_gettime() can fail with the following errors:
timerfd_settime() can also fail with the following errors:
These system calls are available on Linux since kernel 2.6.25.
Library support is provided by glibc since version 2.8.
These system calls are Linux-specific.
假设在使用 timerfd_create() 创建的 CLOCK_REALTIME 或 CLOCK_REALTIME_ALARM 计时器时，发生以下场景：
在这种情况下，会发生以下情况：
目前，timerfd_create() 支持的时钟 ID 类型少于 timer_create(2)。
以下程序创建一个
基于实时时钟的绝对时间
的计时器，然后监控其进度。 该程序最多接受三个命令行参数。 之一个参数指定计时器初始到期的秒数。 第二个参数指定计时器的间隔，以秒为单位。 第三个参数指定程序在终止前应允许计时器到期的次数。 第二个和第三个命令行参数是可选的。
以下 shell 会话演示了该程序的使用：
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