将 Linux 时间设置为毫秒精度

Question

我有一个嵌入式Linux设备，它通过串行通信协议与另一个"主"设备接口。主设备定期将其日期传递给从设备，因为稍后从设备将向主设备返回需要准确时间戳的信息。但是，Linux "date"命令仅将系统日期设置为秒内精度。这对于我们的用途来说还不够。

有谁知道如何将 Linux 机器的时间设置得比 1 秒更精确？

Answer 1

其他答案中给出的settimeofday(2)方法有一个严重的问题：它完全按照你所说的去做。 :)

直接即时更改

系统时间的问题在于，如果调整为负数，则可能会混淆在更改之前和之后获取一天中时间的程序。也就是说，他们可以感知时间倒流。

对此的修复方法是adjtime(3)简单且可移植的，或者adjtimex(2)复杂，强大且特定于Linux的修复程序。这两个调用都使用复杂的算法在一段时间内缓慢调整系统时间，仅向前调整，直到实现所需的更改。

顺便问一下，你确定你不是在这里重新发明轮子吗？我建议您阅读Julien Ridoux和Darryl Veitch的ACM Queue论文 互联网上的鲁棒计时原理。您正在开发嵌入式系统，因此我希望图 5 中的振铃会让您不寒而栗。你能说"阻尼振荡器"吗？ adjtime()和adjtimex()使用这种麻烦的算法，所以从某种意义上说，我反对我自己上面的建议，但米尔斯算法仍然比步进调整非算法更好。如果您选择实现RADclock，那就更好了。

Answer 2

settimeofday()系统调用采用并使用微秒精度。 你必须写一个简短的程序才能使用它，但这很简单。

struct timeval tv;
tv .tv_sec = (some time_t value)
tv .tv_usec = (the number of microseconds after the second)
int rc = settimeofday (&tv, NULL);
if (rc)
        errormessage ("error %d setting system time", errno);

Answer 3

• 您可以使用settimeofday(2)系统调用;该接口支持微秒级分辨率。

  #include <sys/time.h>
  int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
  int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *tz);
     struct timeval {
         time_t      tv_sec;     /* seconds */
         suseconds_t tv_usec;    /* microseconds */
     };
  

• 您可以使用clock_settime(2)系统调用;接口提供多个时钟，接口支持纳秒级分辨率。

  #include <time.h>
  int clock_getres(clockid_t clk_id, struct timespec *res);
  int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);
  int clock_settime(clockid_t clk_id, const struct timespec
  *tp);
     struct timespec {
         time_t   tv_sec;        /* seconds */
         long     tv_nsec;       /* nanoseconds */
     };
  
  CLOCK_REALTIME
        System-wide real-time clock.  Setting this clock
        requires appropriate privileges.
  CLOCK_MONOTONIC
        Clock that cannot be set and represents monotonic time
        since some unspecified starting point.
  CLOCK_MONOTONIC_RAW (since Linux 2.6.28; Linux-specific)
        Similar to CLOCK_MONOTONIC, but provides access to a
        raw hardware-based time that is not subject to NTP
        adjustments.
  CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID
        High-resolution per-process timer from the CPU.
  CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID
        Thread-specific CPU-time clock.
  

  此接口提供了clock_getres(2)调用的细节，它可以准确地告诉您分辨率是什么 - 仅仅因为接口接受纳秒并不意味着它实际上可以支持纳秒分辨率。（我有一个模糊的内存，20 ns大约是许多系统的极限，但没有参考资料支持这一点。

Answer 4

如果您通过串行链路运行支持 IP 的网络协议（例如，哦，PPP），您只需在"主"主机上运行 ntpd，然后在嵌入式设备上使用 ntpd 或 ntpdate 同步时间。 NTP会照顾你。