系统时间

计算机科学与计算机编程中, 系统时间表示在计算机系统中的时间与日期。通常用系统时钟（system clock）从某个时间起点的嘀嗒数（number of ticks）。例如，类Unix系统采用世界标准时1970年1月1日00:00:00开始的秒数（不考虑闰秒）作为UNIX时间。Windows API使用SYSTEMTIME表示年月日时分秒毫秒；使用FILETIME表示自世界标准时1601年1月1日00:00:00开始的100纳秒为单位的时钟嘀嗒数。

Unix命令date

系统时间可以转化为日历时间以适合人去理解。例如Unix时间1000000000对应于日历时间2001年9月9日 01:46:40 UT。

获取系统时间

下述均采用格里高利历与外推格里高利历。(*)表示依赖于系统实现。

操作系统
操作系统 命令或函数 分辨率 时间起点或范围
Android java.lang.System.currentTimeMillis() 1 ms 起始于1970年1月1日
BIOS (IBM PC) INT 1Ah, AH=00h[1] 54.931 ms
18.204 Hz		 当天午夜
INT 1Ah, AH=02h[2] 1 s 当天午夜
INT 1Ah, AH=04h[3] 1 day 1980年1月1日至1999年12月31日

或至2079年12月31日（视系统而定）

CP/M Plus System Control Block:[4]
scb$base+58h, Days since 1 Jan 1978
scb$base+5Ah, Hour (BCD)
scb$base+5Bh, Minute (BCD)
scb$base+5Ch, Second (BCD)
 1 s 1978年1月1日只2067年12月
BDOS function 69h (T_GET):[5]
word, Days since 1 January 1978
byte, Hour (BCD)
byte, Minute (BCD)
byte, Second (BCD)
DOS (Microsoft) C:\>DATE
C:\>TIME		 10 ms 1980年1月1日至2099年12月31日
INT 21h, AH=2Ch SYSTEM TIME[6]
INT 21h, AH=2Ah SYSTEM DATE[7]
iOS (Apple) CFAbsoluteTimeGetCurrent()[8] < 1 ms 2001年1月1日前后一万年
Mac OS (Apple) CFAbsoluteTimeGetCurrent()[9] < 1 ms[10][note 1] 2001年1月1日前后一万年[10][note 1]
OpenVMS (HP) SYS$GETTIM() 100 ns 1858年11月17日至公元31086年
z/OS (IBM) STCK[11] 2−12 μs
244.14 ps[12]		 1900年1月1日至世界时2042年9月17日[13]
Unix, POSIX
(参见C date and time functions)		 $date
time()		 1 s (*)

1970年1月1日至2038年1月19日
1970年1月1日至公元292277026596年

gettimeofday() 1 μs
clock_gettime() 1 ns
Windows (Microsoft) GetSystemTime() 1 ms 1601年1月1日至公元30828年
GetSystemTimeAsFileTime() 100 ns[14]

程序设计语言与软件
操作系统 命令或函数 分辨率 时间起点或范围
Ada Ada.Calendar.Clock 100 μs to
20 ms (*)		 1901年1月1日至2099年12月31日(*)
AWK systime() 1 s (*)
BASIC, True BASIC DATE, DATE$
TIME, TIME$		 1 s (*)
Business BASIC DAY, TIM 0.1 s (*)
C (参见C date and time functions) time() 1 s (*)[note 2] (*)[note 2]
C++ std::time()
std::chrono::system_clock::now()		 1 s (*)[note 2]
1 ns (C++11, OS dependent)		 (*)[note 2]
C# (Microsoft) System.DateTime.Now[15]
System.DateTime.UtcNow[16]		 100 ns[17] 0001年1月1日至9999年12月31日
CICS (IBM) ASKTIME 1 ms 1900年1月1日
COBOL FUNCTION CURRENT-DATE 1 s 1601年1月1日
COM COleDateTime 毫秒级[18] 100年1月1日-9999年12月31日
Common Lisp (get-universal-time) 1 s 1900年1月1日
Delphi (Borland) date
time		 1 ms
(floating point)		 1900年1月1日
Delphi
(Embarcadero Technologies)[19]		 System.SysUtils.Time[20] 1 ms 0/0/0000 0:0:0:000至12/31/9999 23:59:59:999 [sic]
System.SysUtils.GetTime[21] (alias for System.SysUtils.Time)
System.SysUtils.Date[22] 0/0/0000 0:0:0:000至12/31/9999 0:0:0:000 [sic]
System.DateUtils.Today[23]
System.DateUtils.Tomorrow[24]
System.DateUtils.Yesterday[25]
System.SysUtils.Now[26] 1 s 0/0/0000 0:0:0:000至12/31/9999 23:59:59:000 [sic]
System.SysUtils.DayOfWeek[27] 1 day 1至7
System.SysUtils.CurrentYear[28] 1 year (*)
Emacs Lisp (current-time) 1 μs (*) 1970年1月1日
Excel (Microsoft) date() ? 1900年1月0日[29]
Fortran DATE_AND_TIME
SYSTEM_CLOCK		 (*)[30]

[31]

 1970年1月1日
CPU_TIME 1 μs
Go time.Now() 1 ns 0001年1月1日
Haskell Time.getClockTime 1 ps (*) 1970年1月1日 (*)
Data.Time.getCurrentTime 1 ps (*) 1858年11月17日(*)
Java (Sun) java.util.Date()
System.currentTimeMillis()		 1 ms 1970年1月1日
System.nanoTime()[32] 1 ns 任意的[32]
Clock.systemUTC()[33] 1 ns 任意的[34]
JavaScript new Date()
Date.getTime()		 1 ms 1970年1月1日
Matlab now 1 s 0000年1月0日[35]
MUMPS $H (short for $HOROLOG) 1 s 1840年12月31日
Objective-C [NSDate timeIntervalSinceReferenceDate] < 1 ms[36] 2001年1月1日前后1万年[36]
OCaml Unix.time() 1 s 1 January 1970
Unix.gettimeofday() 1 μs
Extended Pascal GetTimeStamp() 1 s (*)
Turbo Pascal GetTime()
GetDate()		 10 ms (*)
Perl time() 1 s 1970年1月1日
Time::HiRes::time[37] 1 μs
PHP time()
mktime()		 1 s 1970年1月1日
microtime() 1 μs
Python time.time() 1 μs (*) 1970年1月1日
RPG CURRENT(DATE), %DATE
CURRENT(TIME), %TIME		 1 s 0001年1月1日至9999年12月31日
CURRENT(TIMESTAMP), %TIMESTAMP 1 μs
Ruby Time.now()[38] 1 μs (*) 1970年1月1日（Ruby 1.9.2之前最长至2038年1月19日[39]）
Smalltalk Time microsecondClock
(VisualWorks)		 1 s (ANSI)
1 μs (VisualWorks)
1 s (Squeak)		 1901年1月1日(*)
Time totalSeconds
(Squeak)
SystemClock ticksNowSinceSystemClockEpoch
(Chronos)
SQL CURDATE()
CURTIME()
GETDATE()
NOW()
SYSDATE()		 3 ms 1753年1月1日至9999年12月31日(*) [note 3][note 4]
60 s 1900年1月1日至2079年6月6日[note 3]
Standard ML Time.now() 1 μs (*) 1970年1月1日(*)
TCL [clock seconds] 1 s 1970年1月1日
[clock milliseconds] 1 ms
[clock microseconds] 1 μs
[clock clicks] 1 μs (*) (*)
Windows PowerShell Get-Date[40][41] 100 ns[17] 0001年1月1日至9999年12月31日
[DateTime]::Now[15]
[DateTime]::UtcNow[16]
Visual Basic .NET (Microsoft) System.DateTime.Now[15]
System.DateTime.UtcNow[16]		 100 ns[17] 0001年1月1日至9999年12月31日

不同时间的转换

Windows API提供下述数据结构表示时间：

  • FILETIME:64比特整型值，表示自UTC1601年1月1日开始的每100纳秒的计数。
  • SYSTEMTIME：精度到毫秒。
  • time_t：64比特整型值，表示自UTC1970年1月1日开始的秒的计数。
  • struct tm:精度到秒
  • 高分辨率性能计数器（high-resolution performance counter）：每秒的滴答数。

Windows API提供下述函数：

  • 本地时间与系统时间之间的转换：SystemTimeToTzSpecificLocalTime、TzSpecificLocalTimeToSystemTime
  • 系统时间与文件时间的转换：SystemTimeToFileTime、FileTimeToSystemTime
  • 本地时间与文件时间的转换：LocalFileTimeToFileTime、FileTimeToLocalFileTime

注释
  1. 苹果开发者文档并没有清晰地说明CFAbsoluteTime/CFTimeInterval的精度和范围，只有在CFRunLoopTimerCreate方法中说明“精度最多在毫秒级”。然而，相似的，可以互换的类型NSTimeInterval 页面存档备份，存于 则列出了精度和范围。
  2. C标准库并没有为系统时间值指定特定的分辨率，历法，范围，和数据类型。而C++库则扩展自C库，所以同样跟随C的实现。
  3. MySQL的实现
  4. Oracle的实现为公元前4712年至公元9999年

参考文献
  1. Ralf Brown, "Int 0x1A, AH=0x00" in Ralf Brown's Interrupt List, 2000, http://www.delorie.com/djgpp/doc/rbinter/ix/1A/00.html 页面存档备份，存于
  2. Ralf Brown, "Int 0x1A, AH=0x02" in Ralf Brown's Interrupt List, 2000, http://www.delorie.com/djgpp/doc/rbinter/ix/1A/02.html 页面存档备份，存于
  3. Ralf Brown, "Int 0x1A, AH=0x04" in Ralf Brown's Interrupt List, 2000, http://www.delorie.com/djgpp/doc/rbinter/ix/1A/04.html 页面存档备份，存于
  4. (PDF). [2016-08-14]. （原始内容存档 (PDF)于2016-12-27）.
  5. . [2016-08-14]. （原始内容存档于2017-08-19）.
  6. Ralf Brown, "Int 0x21, AH=0x2c" in Ralf Brown's Interrupt List, 2000, http://www.delorie.com/djgpp/doc/rbinter/ix/21/2C.html 页面存档备份，存于
  7. Ralf Brown, "Int 0x21, AH=0x2a" in Ralf Brown's Interrupt List, 2000, http://www.delorie.com/djgpp/doc/rbinter/ix/21/2A.html 页面存档备份，存于
  8. "Time Utilities Reference" 页面存档备份，存于 in iOS Developer Library (Apple, 2007).
  9. "Time Utilities Reference" 页面存档备份，存于 in Mac OS X Developer Library (Apple, 2007).
  10. "CFRunLoopTimer Reference" 页面存档备份，存于 in Mac OS X Developer Library (Apple, 2007).
  11. z/Architecture Principles of Operation (Poughkeepsie, New York:International Business Machines, 2007) 7-187.
  12. z/Architecture Principles of Operation, (Poughkeepsie, New York:International Business Machines, 2000) 4-45, 4-46.
  13. IBM intends to extend the date range on future systems beyond 2042. z/Architecture Principles of Operation, (Poughkeepsie, New York:International Business Machines, 2007) 1-15, 4-45 to 4-47.
  14. 实际上Windows操作系统按照固定时间间隔返回系统时间。对于Windows NT 或 Server 2003是15.625 ms
  15. "DateTime.Now Property" 页面存档备份，存于 in MSDN (Microsoft, 2010) last updated July 2010.
  16. "DateTime.UtcNow Property" 页面存档备份，存于 in MSDN (Microsoft, 2011)
  17. "DateTime.Ticks Property 页面存档备份，存于 in MSDN (Microsoft, 2010) last updated May 2010.
  18. COleDateTime采用浮点数表示，整数部分表示日期；小数部分独立表示时分秒，例如6时整总是表示为0.25，不论整数部分的正负。因此1天间隔表示为1.0。1899年12月30日午夜表示为0.0。
  19. "Date and Time Support" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  20. "System.SysUtils.Time" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  21. "System.SysUtils.GetTime" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  22. "System.SysUtils.Date" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  23. "System.DateUtils.Today" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  24. "System.DateUtils.Tomorrow" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  25. "System.DateUtils.Yesterday" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  26. "System.SysUtils.Now" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  27. "System.SysUtils.DayOfWeek" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  28. "System.SysUtils.CurrentYear" 页面存档备份，存于 in Embarcadero Developer Network (Embarcadero Technologies, 2013)
  29. "In the Microsoft Office Spreadsheet Component, the value 0 evaluates to the date December 30, 1899 and the value 1 evaluates to December 31, 1899. ... In Excel, the value 0 evaluates to January 0, 1900 and the value 1 evaluates to January 1, 1900." XL2000: Early Dates on Office Spreadsheet Component Differ from Excel Archived 2012-07-31 at WebCite in (Microsoft Support, 2003).
  30. "SYSTEM_CLOCK" 页面存档备份，存于, documentation for FORTRAN compiler, Intel Corp., accessed 27 October 2011.
  31. SYSTEM_CLOCK — Time function" 页面存档备份，存于 in The GNU Fortran Compiler (Free Software Foundation) accessed 27 October 2011.
  32. System.nanoTime() method 页面存档备份，存于 in Java Platform, Standard Edition 6: API Specification (Oracle, 2011) accessed 27 October 2011.
  33. Clock.systemUTC() and other methods 页面存档备份，存于 in Java Platform, Standard Edition 8: API Specification (Oracle, 2014) accessed 15 January 2015.
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  35. 页面存档备份，存于 Matlab Help
  36. "Foundation Data Types Reference" 页面存档备份，存于 in Mac OS X Developer Library (Apple, 2011) last modified 6 July 2011, section NSTimeInterval.
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  38. Time class 页面存档备份，存于 in Ruby-Doc.org: Help and documentation for the Ruby programming language (Scottsdale, AZ: James Britt and Neurogami) accessed 27 October 2011.
  39. Ruby 1.9.2 Release Notes 页面存档备份，存于 in Ruby-Doc.org: Help and documentation for the Ruby programming language (Scottsdale, AZ: James Britt and Neurogami) accessed 27 October 2011.
  40. . Microsoft TechNet. [11 December 2013]. （原始内容存档于2017-08-01）.
  41. . Microsoft TechNet. [11 December 2013]. （原始内容存档于2017-07-31）.

外部链接
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