Linux中date、time、clock等时间相关的介绍和使用

　　本文将介绍linux中date命令的使用和技巧，列举了如参数、输出、设置、转换、时间戳等，示例并对注意点进行了说明。

　　本文也介绍了系统时间和硬件时间的区别，另外，对于time命令也进行了简单的说明。

date命令

　　date -help亦可查看。

命令功能

　　Linux系统里自带的一个系统命令，可以以给定的格式显示当前时间，或是设置系统日期。

命令格式

　　在date命令中，默认显示的结果里包括很多信息，特别是做为文件名输出时，不是很方便，但好在里包含格式化输出的选项：

　　date [OPTION]... [+FORMAT]
　　date [-u|--utc|--universal] [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]

常用参数

　　如果命令没有带任何参数时，则默认显示系统当期时间，输出时间为：格林威治时间，并把日期和时间按CST格式输出。

-d, --date=STRING
    显示由 STRING 指定的时间, 而不是当前时间 
-f, --file=DATEFILE
    显示 DATEFILE 中每一行指定的时间, 如同将 DATEFILE 中的每行作为 --date 的参数一样 
-I[FMT], --iso-8601[=FMT]
    按照 ISO-8601 的日期/时间格式输出时间. 
    FMT=`date' (或者不指定时)仅输出日期,等于 `hours', `minutes', 或`seconds' 时按照指定精度输出日期及时间. 
-r, --reference=FILE
    显示 FILE 的最后修改时间 
-R, --rfc-822
    根据 RFC-822 指定格式输出日期 
-s, --set=STRING
    根据 STRING 设置时间 
-u, --utc, --universal
    显示或设置全球时间(格林威治时间) 
--help
    显示本帮助文件并退出 
--version
    显示版本信息并退出 

　　格式 FORMAT 控制着输出格式. 仅当选项指定为全球时间时本格式才有效。 分别解释如下:
%%　文本的 % 
%a　当前区域的星期几的简写 (Sun..Sat) 
%A　当前区域的星期几的全称 (不同长度) (Sunday..Saturday) 
%b　当前区域的月份的简写 (Jan..Dec) 
%B　当前区域的月份的全称(变长) (January..December) 
%c　当前区域的日期和时间 (Sat Nov 04 12:02:33 EST 1989) 
%d　(月份中的)几号(用两位表示) (01..31) 
%D　日期(按照 月/日期/年 格式显示) (mm/dd/yy) 
%e　(月份中的)几号(去零表示) ( 1..31) 
%h　同 %b 
%H　小时(按 24 小时制显示，用两位表示) (00..23) 
%I　小时(按 12 小时制显示，用两位表示) (01..12) 
%j　(一年中的)第几天(用三位表示) (001..366) 
%k　小时(按 24 小时制显示，去零显示) ( 0..23) 
%l　小时(按 12 小时制显示，去零表示) ( 1..12) 
%m　月份(用两位表示) (01..12) 
%M　分钟数(用两位表示) (00..59) 
%n　换行 
%N　纳秒  (000000000..999999999)
%p　当前时间是上午 AM 还是下午 PM 
%r　时间,按 12 小时制显示 (hh:mm:ss [A/P]M) 
%s　从 1970年1月1日0点0分0秒到现在历经的秒数 (GNU扩充) 
%S　秒数(用两位表示)(00..60) 
%t　水平方向的 tab 制表符 
%T　时间,按 24 小时制显示(hh:mm:ss) 
%U　(一年中的)第几个星期，以星期天作为一周的开始(用两位表示) (00..53) 
%V　(一年中的)第几个星期，以星期一作为一周的开始(用两位表示) (01..52) 
%w　用数字表示星期几 (0..6); 0 代表星期天 
%W　(一年中的)第几个星期，以星期一作为一周的开始(用两位表示) (00..53) 
%x　按照 (mm/dd/yy) 格式显示当前日期 
%X　按照 (%H:%M:%S) 格式显示当前时间 
%y　年的后两位数字 (00..99) 
%Y　年(用 4 位表示) (1970...) 
%z　按照 RFC-822 中指定的数字时区显示(如, -0500) (为非标准扩充) 
%Z　时区(例如, EDT (美国东部时区)), 如果不能决定是哪个时区则为空  

　　默认情况下，日期的数字区域以0 填充，比如2020年02月16日会表示成2020-02-16。
　　以下可选标记可以跟在"%"后:
 　　 - (连字符)　　不填充该域
  　　_ (下划线)　　以空格填充
 　　 0 　　　　　　(数字0)以0 填充
 　　 ^　　　　　　 如果可能，使用大写字母
 　　 #　　　　　　 如果可能，使用相反的大小写

　　在任何标记之后还允许一个可选的域宽度指定，它是一个十进制数字。
　　作为一个可选的修饰声明，它可以是E，在可能的情况下使用本地环境关联的
　　表示方式；或者是O，在可能的情况下使用本地环境关联的数字符号。

输出系统时间

#默认显示，等同于：date -u 。                    Sun Feb 16 18:33:00 CST 2020
date
#输出指定格式： YYYY/MM/DD hh:mm:ss.zzzzzzzzz    2020/02/16 18:36:57.324679800
date '+%Y/%m/%d %H:%M:%S.%N'
# 输出完整日期和时间，等同于 “ %Y-%m-%d %H:%M:%S” 2020-02-17 18:46:55
date "+%F %T"

　　注意1：若是 不以 加号作为开头，则表示要设定时间，而时间格式为 MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]。其中 MM 为月份，DD 为日，hh 为小时，mm 为分钟，CC 为年份前两位数字，YY 为年份后两位数字，ss 为秒数。

　　注意2：当不希望出现无意义的 0 时(比如说 1999/03/07)，则可以在标记中插入 - 符号。比如说 date '+%-H:%-M:%-S' 会把时分秒中无意义的 0 给去掉，像是原本的 08:09:04 会变为 8:9:4。

设置系统时间

#设置完整的时间
date -s "2020-02-16 18:24:34"
date -s "18:24:34 2020-02-16"
#设置日期，由于没有设置时间，所以时间都是00:00:00
date -s "2020-02-17"
date -s "20200216"
#设置具体时间，不会对日期做更改
date -s "01:01:01"   

　　注意：设置时间时，不支持毫秒、微秒、纳秒的设置，只支持秒级别。

时间转换操作

　　需使用：-d 参数，可将指定的时间字符串，按照指定的格式输出（并不会改动系统时间）。

# 转换指定日期为Unix时间戳：
date -d “'2020-02-16 18:35:05' +%s"
Unix时间戳转换为日期时间：
date -d "@1581849305" "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"

　　注意1：秒点时，参数前面一定要带上 @ 参数。

　　注意2：数据转换照样只支持秒点级别以上的计算。

时间戳、秒点、微秒、毫秒和纳秒

　　Unix时间戳（英文为Unix epoch, Unix time, POSIXme 或 Unix timestamp），是指从1970年1月1日（UTC/GMT的午夜）开始所经过的秒数，不考虑闰秒。

　　date 命令可以直接把当前时间转化为时间戳，方法：date "+%s" 。带上 -d 参数，还可以实现指定日期和秒点之间的转换。

　　date 命令亦可以获取当前时间的纳秒，方法：date "+%N"。

       如此，我们就可以进行相应的计算，得到对于的微秒、毫秒和纳秒数。

#当前系统时间转换为时间戳
date "+%s" 
#当前系统时间纳秒数
date "+%s" 
#当前系统时间纳秒点
date "+%s%N" 
#当前系统时间微秒点
expr $(date "+%s%N") / 1000
#当前系统时间毫秒点
expr $(date "+%s%N") / 1000000

时间加减运算

　　借助 -d 或是 --date 参数，。或是先将指定的时间转换为秒点，再用 expr 命令 对其计算。

date -d last-day "+%F %T"
date -d yesterday "+%F %T"
date -d next-month "+%F %T"
date -d next-year "+%F %T"
date -d "5 days ago" "+%F %T"
date -d week "+%F %T"
date -d "Nov 12 - 2 days" "+%F %T"
date -d "12/12 - 2 days" "+%F %T"
date -d "2 days" "+%F %T"
date -d "-1day" +%F 
date -d "+2hour 2min 2sec" +%F\ %H:%M:%S 

系统时区

　　常用的时区取值有：

• 　　UTC  (Universal Time Coordinated,UTC)世界协调时间
• 　　CST  (China Standard Time UTC+8:00)中国沿海时间(北京时间)
• 　　GMT  (Greenwich Mean Time)格林威治标准时间

　　所以相关计算时候，一定要特别注意，是否加上UTC时间秒点：8 * 60 * 60 = 28,800‬。

　　date默认输出时，使用的本地时间，即CST：Sun Feb 16 18:26:58 CST 2020。

       如果需要查看当前时区时间，带上 -R 参数： date -R ：Sun, 16 Feb 2020 18:27:12 +0800

系统时间与硬件时间

　　linux系统时钟有两个，一个是硬件时钟(Real Time Clock)，叫RTC，即BIOS时间，就是我们进行CMOS设置时看到的时间。另一个是系统时钟(System clock)，也叫内核时钟或者软件时钟，是linux系统Kernel时间。

　　 当Linux启动时，系统Kernel会去读取硬件时钟的设置，然后系统时钟就会独立于硬件运作，是由软件根据时间中断来进行计数的，内核时钟在系统关机的情况下是不存在的。并且在系统关机的时，会将系统时间写回RTC中进行同步。

　　所以，为了保持系统时间与CMOS时间的一致性，Linux每隔一段时间会将系统时间写入CMOS。

　　由于该同步是每隔一段时间（大约是11分钟）进行的，在我们执行date -s后，如果马上重起机器，修改时间就有可能没有被写入CMOS,这就是问题的原因。如果要确保修改生效可以执行命令： clock –w。这个命令强制把系统时间写入CMOS。

#查看硬件时间
hwclock --show
clock --show

#设置硬件时间
hwclock --set --date="2020-02-17 18:30:00"
clock --set --date="2020-02-17 18:30:00"

#同步时间到shell
hwclock    
        
#同步互联网时间
ntpdate time.windows.com 

#硬件时钟与系统时钟同步(hc代表硬件时间，sys代表系统时间)：
hwclock --hctosys
clock --hctosys

#系统时钟和硬件时钟同步：
hwclock --systohc
clock --systohc

time命令

　　常用于测量一个指令执行时所需消耗的时间及系统资源等资讯，例如 CPU 时间、记忆体、输入输出等等。

　　所以这里不再多讲。

　　注意1：本命令不是用来显示和修改系统时间的（这是date命令干的事情）。

　　注意2：部分资讯在 Linux 上会显示不出来。这是因为在 Linux 上部分资源的分配函式与 time 指令所预设的方式并不相同，以致于 time 指令无法取得这些资料。