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Linux時間操作(time、gettimeofday)

一、time函式   

  1. #include <time.h>
  2. time_t time(time_t *calptr);
返回距計算機元年的秒數
一旦取得這種以秒計的很大的時間值後,通常要呼叫另一個時間函式將其變換為人們可讀的時間和日期

#include <time.h>    
//calendar time into a broken-down time expressed as UTC
struct tm *gmtime(const time_t *calptr);

//converts the calendar time to the local time, taking into account the local time zone and
//daylight saving time flag
struct tm *localtime(const time_t *calptr);

//converts it into a time_t value
time_t mktime(struct tm *tmptr);

  struct tm {        /* a broken-down time */
     int  tm_sec;     /* seconds after the minute: [0 - 60] */
     int  tm_min;     /* minutes after the hour: [0 - 59] */
     int  tm_hour;    /* hours after midnight: [0 - 23] */
     int  tm_mday;    /* day of the month: [1 - 31] */
     int  tm_mon;     /* months since January: [0 - 11] */
     int  tm_year;    /* years since 1900 */
     int  tm_wday;    /* days since Sunday: [0 - 6] */
     int  tm_yday;    /* days since January 1: [0 - 365] */
     int  tm_isdst;   /* daylight saving time flag: <0, 0, >0 */
   };  
  1. char *
    asctime(const struct tm *tmptr);
  2. char *ctime(const time_t *calptr);
  3. asctime()和ctime()函式產生形式的26位元組字串,這與date命令的系統預設輸出形式類似:
        Tue Feb 10 18:27:38 2004/n/0

二、gettimeofday函式得到更精確的時間

  1. #include <sys/time.h>
  2. int gettimeofday(struct timeval *restrict tp, void *restrict tzp);
  3. 第二個形參是基於平臺實現的,使用的時候最好用NULL
struct timeval{
    time_t tv_sec;        /*** second ***/
    susecond_t tv_usec;    /*** microsecond 微妙***/
}

1秒=1000毫秒,
1毫秒=1000微秒,
1微妙=1000納秒,
1納秒=1000皮秒。
秒用s表現,毫秒用ms,微秒用μs表示,納秒用ns表示,皮秒用ps表示。

三、核心時間 


核心有兩個重要的全域性變數:
unsigned long jiffies;
timeval xtime ;


jiffies 是記錄著從電腦開機到現在總共的"時鐘中斷"的次數。
檔案linux-2.6.24/kernel/timer.c  
void do_timer(unsigned long ticks)
{
    jiffies_64 += ticks;
    update_times(ticks);
}


xtime 是從cmos電路或rtc晶片中取得的時間,一般是從某一歷史時刻開始到現在的時間。
這個就是所謂的"牆上時鐘walltimer",通過它可計算得出作業系統需要的日期時間,它的精確度是微秒。

xtime第一次賦值是在系統啟動時呼叫timekeeping_init或time_init進行的
再呼叫read_persistent_clock進一步呼叫get_rtc_time得到的

PS:在/proc/uptime裡面的兩個數字分別表示:   
the uptime of the system(seconds),
and the amount of time spent in idle process(seconds).   

四、程式碼示例


“UTC時間字串”與 “time函式返回值”互換
  1. int64_t TimeToUTC(char *time)
  2. {
  3.     struct tm temp1;
  4.     int rc;
  5.     int year;
  6.     int mon;
  7.     int day;
  8.     int hour;
  9.     int min;
  10.     int sec;
  11.     rc = sscanf(time, "%4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d",
  12.                     &(temp1.tm_year),
  13.                     &(temp1.tm_mon),
  14.                     &(temp1.tm_mday),
  15.                     &(temp1.tm_hour),
  16.                     &(temp1.tm_min),
  17.                     &(temp1.tm_sec));
  18.     sscanf(time, "%4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d",
  19.                     &year,
  20.                     &mon,
  21.                     &day,
  22.                     &hour,
  23.                     &min,
  24.                     &sec);
  25.     if((rc<6)
  26.         || (temp1.tm_year<1900) || (temp1.tm_year>2100)
  27.         || (temp1.tm_mon<1) || (temp1.tm_mon>12)
  28.         || (temp1.tm_mday<1) || (temp1.tm_mday>31)
  29.         || (temp1.tm_hour<0) || (temp1.tm_hour>23)
  30.         || (temp1.tm_min<0) || (temp1.tm_min>59)
  31.         || (temp1.tm_sec<0) || (temp1.tm_sec>59))
  32.     {
  33.         return -1;
  34.     }
  35.     temp1.tm_mon -= 1;
  36.     temp1.tm_year -= 1900;
  37.     struct tm temp3;
  38.     time_t temp2 = mktime(&temp1);
  39.     if (temp2 == -1){
  40.         return -1;
  41.     }
  42.     else{
  43.         localtime_r(&temp2, &temp3);
  44.         if (!((mon == (temp3.tm_mon+1))
  45.             && (day == temp3.tm_mday)
  46.             &&(year == (temp3.tm_year+1900)))){
  47.             return -1;
  48.         }
  49.         else{
  50.                 return temp2*1000000LL;
  51.         }
  52.     }
  53. }
  54. void UTCToTime(int64_t utc, char * clock)
  55. {
  56.     struct tm temp1;
  57.     time_t sec;
  58.     float msec;
  59.     int rc;
  60.     sec = utc/1000000;
  61.     msec = utc/1000000.0-sec;
  62.     localtime_r(&sec, &temp1);
  63.     temp1.tm_year += 1900;
  64.     temp1.tm_mon += 1;
  65.     rc = sprintf(clock, "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
  66.                     temp1.tm_year,
  67.                     temp1.tm_mon,
  68.                     temp1.tm_mday,
  69.                     temp1.tm_hour,
  70.                     temp1.tm_min,
  71.                     temp1.tm_sec);
  72.     clock[rc] = '/0';
  73. }

生成Date
  1. static char * g_weekstr[7] = { "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat" };
  2. static char * g_monthstr[12] = { "Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun",
  3.                 "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec" };
  4. /*generate the current date string*/
  5. time_t now = time(NULL);
  6. struct tm tt;
  7. gmtime_r( &now, &tt );
  8. char timebuf[64];
  9. snprintf( timebuf, sizeof(timebuf),
  10.         "%s, %02d %s %d %02d:%02d:%02d GMT",
  11.         g_weekstr[tt.tm_wday], tt.tm_mday,
  12.         g_monthstr[tt.tm_mon], tt.tm_year + 1900,
  13.         tt.tm_hour, tt.tm_min, tt.tm_sec );

------------------------------ 華麗的分割線 ------------------------------------

關於scanf的返回值
Both scanf and wscanf return the number of fields successfully converted
and assigned; the return value does not include fields that were read but
not assigned. A return value of 0 indicates that no fields were assigned.
The return value is EOF for an error or if the end-of-file character or the
end-of-string character is nocountered in the first attempt to read a character.

如:scanf("%d%d", &a, &b);
如果a和b都被成功讀入,那麼scanf的返回值就是2
如果只有a被成功讀入,返回值為1
如果a和b都未被成功讀入,返回值為0
如果遇到錯誤或遇到end of file,返回值為EOF。
  1. void main()
  2. {
  3.     int a;
  4.     int b;
  5.     int c;
  6.     int x;
  7.     printf("請輸入三個整數:");
  8.     x=scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
  9.     printf("%d/n%d/n",a,x);
  10. }
  11. 輸入三個整數:5 6 7則x的值為3;
  12. 輸入5 6 d(即給c 賦值不正確)則x的值為2;
  13. 輸入5 t d(即給b和c 賦值不正確)則x的值為1;

scanf()的返回值對我們來說也很有用的,例如可使用if(scanf("%d,%d",&a,&b)==2)這樣語句來判斷是否正確的給所有的變數賦值了,正確的話才能使用這個變數與運算,這樣才能提高我們程式碼的安全性。