Linux 系统时间与硬件时钟131
在 Linux 操作系统中,系统时间和硬件时间是两个独立但相关的概念。系统时间是内核维护的当前时间,而硬件时间则是存储在计算机主板上的实时时钟(RTC)中的时间。
系统时间
Linux 内核使用名为 ktime 的数据结构来表示系统时间。它是一个 64 位整数,以皮秒为单位表示自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 以来经过的时间。该时间由 jiffies 计数器维护,该计数器以特定频率(通常为 100 Hz)递增。
用户可以通过 date 命令获取当前的系统时间,还可以使用 timedatectl 命令配置和查看时间设置。
硬件时钟
硬件时钟(RTC)是一个位于计算机主板上的独立组件,即使计算机断电也能保持时间。它通常使用纽扣电池供电,并使用二进制编码十进制(BCD)格式存储时间。
Linux 内核通过 rtc 设备驱动程序与 RTC 交互。该驱动程序负责将 RTC 时间与系统时间同步。默认情况下,在引导过程中,内核会从 RTC 读入时间并将其设置为系统时间。
时间同步
系统时间和硬件时钟通常设置为同步的,但是有几个因素可能会导致它们不同步,例如:* 系统时间更改(例如,通过 date 命令)
* RTC 电池失效
* 内核错误
* 硬件故障
为了确保时间同步,Linux 内核提供了以下机制:* 时间守护进程 (timed):这是一个后台进程,负责监视系统时间和硬件时钟,并在必要时进行同步。
* 时间校准框架 (TCF):这是一个内核子系统,允许用户空间应用程序与内核时间同步机制交互。
用户可以使用 hwclock 命令手动同步系统时间和硬件时钟。
NTP(网络时间协议)
NTP 是一种用于通过网络同步计算机时间的协议。它允许计算机从指定的 NTP 服务器获取准确的时间。Linux 发行版通常预先配置为使用 NTP 来同步系统时间。
NTP 使用分层结构来确保时间精度。主服务器(一级服务器)从原子钟获取时间,二级服务器从一级服务器获取时间,依此类推。客户端计算机从其配置的 NTP 服务器获取时间。
Linux 系统时间和硬件时钟是两个重要的概念,对于计算机操作至关重要。内核提供机制来确保时间同步并使用 NTP 从网络时间服务器获取准确时间。
2024-11-07
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