完整格式支持鏈接：https://blog.imakiseki.cf/2022/02/27/techdev/linux-time-operations-and-sync/
本文將以 Arch Linux 為例，討論 Linux 的時間操作和同步方法。
本文圍繞 Linux 的時間將 ArchWiki 上 System time 頁面的部分內容做簡化，並整理其他文章作為補充，簡化理論性，增強可操作性。
概述
操作系統的時間 (clock) 由三或四部分決定：
- 時間值；
- 是否為 UTC 時間；
- 時區；
- （如果有）夏令時。
而操作系統的時間一般有兩種：硬件時間和系統時間。
硬件時間
硬件時間 (也即真實時間 (Real Time Clock, RTC) 或 CMOS 時鍾) 一般只存儲時間值，直至 2016 年后 UEFI 硬件支持對時區和夏令時的存儲。
系統時間
系統時間 (也即軟件時間) 可以追蹤時間值、時區以及可能存在的夏令時。系統時間由 Linux 內核計算，時間值為 UTC+0 下自 1970 年 1 月 1 日午夜至今的秒數——可以在 time.is 網站查詢得到。
尤其需要注意的是：操作系統完全啟動后，系統時間與硬件時間是獨立的。
讀取
狀態
Linux 的時間狀態可由 timedatectl 或 timedatectl status 命令獲取。輸出類似於：
Local time: Sun 2022-02-27 12:52:24 UTC
Universal time: Sun 2022-02-27 12:52:24 UTC
RTC time: n/a
Time zone: UTC (UTC, +0000)
System clock synchronized: yes
NTP service: active
RTC in local TZ: no
我們可以得知：
- 本地時間值和 UTC 時間值均為 Sun 2022-02-27 12:52:24 UTC；
- 硬件時間不存在；
- 時區為 UTC (UTC+0)；
- 已經開啟系統時間同步。
硬件時間
上方的示例中硬件時間 (RTC time) 顯示為“n/a”，也就是不存在。在一部存在硬件時間的 Linux 設備上，可以執行 hwclock --show 查看硬件時間：
$ hwclock --show
2022-02-27 21:14:16.129670+08:00
比 timedatectl 更進一步的是，hwclock 可以顯示有關硬件時間的更詳細信息：
$ hwclock --verbose
hwclock from util-linux 2.34
System Time: 1645967662.035542
Trying to open: /dev/rtc0
Using the rtc interface to the clock.
Assuming hardware clock is kept in UTC time.
Waiting for clock tick...
...got clock tick
Time read from Hardware Clock: 2022/02/27 13:14:24
Hw clock time : 2022/02/27 13:14:24 = 1645967664 seconds since 1969
Time since last adjustment is 1645967664 seconds
Calculated Hardware Clock drift is 0.000000 seconds
2022-02-27 21:14:23.020178+08:00
對此輸出不再作進一步介紹。
設置
硬件時間（與系統時間一致）
我們一般很少手動設置硬件時間。若要設置，可以使其與系統時間保持一致：
sudo hwclock --systohc
這會新建或更新 /etc/adjtime 的內容，示例如下：
$ cat /etc/adjtime
0.000000 1645969156 0.000000
1645969156
LOCAL
系統時間
sudo timedatectl set-time "yyyy-MM-dd hh:mm:ss"
例如：
sudo timedatectl set-time "2014-05-26 11:13:54"
時區
設置時區前，先需要知道可用的時區：
timedatectl list-timezones
其中有“Asia/Shanghai”，可將時區設置為此：
sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
同步
此處提到的同步指的是系統時間與其他服務器提供的時間同步。以下提供兩種方式。
systemd-timesyncd 服務
配置
首先啟用該服務，執行 systemctl start systemd-timesyncd。可以選擇加入自啟動項。
打開 /etc/systemd/timesyncd.conf 文件，其中的內容可能如下：
[Time]
#NTP=
#FallbackNTP=0.arch.pool.ntp.org 1.arch.pool.ntp.org 2.arch.pool.ntp.org 3.arch.pool.ntp.org
#RootDistanceMaxSec=5
#PollIntervalMinSec=32
#PollIntervalMaxSec=2048
#SaveIntervalSec=60
刪去前兩行的注釋記號，並作如下修改：
NTP=0.cn.pool.ntp.org 1.cn.pool.ntp.org 2.cn.pool.ntp.org 3.cn.pool.ntp.org
FallbackNTP=0.arch.pool.ntp.org 1.arch.pool.ntp.org 2.arch.pool.ntp.org 3.arch.pool.ntp.org
若要驗證配置，執行 timedatectl show-timesync --all。一般輸出類似於：
LinkNTPServers=
SystemNTPServers=
FallbackNTPServers=0.arch.pool.ntp.org 1.arch.pool.ntp.org 2.arch.pool.ntp.org 3.arch.pool.ntp.org
ServerName=0.arch.pool.ntp.org
ServerAddress=103.47.76.177
RootDistanceMaxUSec=5s
PollIntervalMinUSec=32s
PollIntervalMaxUSec=34min 8s
PollIntervalUSec=1min 4s
NTPMessage={ Leap=0, Version=4, Mode=4, Stratum=2, Precision=-21, RootDelay=177.398ms, RootDispersion=142.196ms, Reference=C342F10A, OriginateTimestamp=Mon 2018-07-16 13:53:43 +08, ReceiveTimestamp=Mon 2018-07-16 13:53:43 +08, TransmitTimestamp=Mon 2018-07-16 13:53:43 +08, DestinationTimestamp=Mon 2018-07-16 13:53:43 +08, Ignored=no PacketCount=1, Jitter=0 }
Frequency=22520548
但若出現類似如下的輸出：
LinkNTPServers=
SystemNTPServers=0.cn.pool.ntp.org 1.cn.pool.ntp.org 2.cn.pool.ntp.org 3.cn.pool.ntp.org
FallbackNTPServers=0.pool.ntp.org 1.pool.ntp.org 2.arch.pool.ntp.org 3.arch.pool.ntp.org
ServerName=
ServerAddress=
RootDistanceMaxUSec=5s
PollIntervalMinUSec=32s
PollIntervalMaxUSec=34min 8s
PollIntervalUSec=0
Frequency=0
請跳過本小節，跳轉至 chrony。
生效
若要使配置生效，執行 timedatectl set-ntp true。
同步過程需要持續一段時間。若要檢查同步狀態，執行 timedatectl status。輸出類似於：
Local time: Thu 2015-07-09 18:21:33 CEST
Universal time: Thu 2015-07-09 16:21:33 UTC
RTC time: Thu 2015-07-09 16:21:33
Time zone: Europe/Amsterdam (CEST, +0200)
System clock synchronized: yes
NTP service: active
RTC in local TZ: no
若要查看詳細信息，執行 timedatectl timesync-status。輸出類似於：
Server: 103.47.76.177 (0.arch.pool.ntp.org)
Poll interval: 2min 8s (min: 32s; max 34min 8s)
Leap: normal
Version: 4
Stratum: 2
Reference: C342F10A
Precision: 1us (-21)
Root distance: 231.856ms (max: 5s)
Offset: -19.428ms
Delay: 36.717ms
Jitter: 7.343ms
Packet count: 2
Frequency: +267.747ppm
chrony
chrony 是一個漫游友好型、且專為非所有時間在線的系統設計的程序，可以用以同步系統時間。
安裝
大部分軟件管理器中均有該軟件包。執行：
sudo pacman -S chrony
這將在 /usr/bin 下放置 chrony 的兩個可執行文件 chronyc 和 chronyd，分別作為客戶端和服務端（保護進程）。
也可以在官網中查閱其他安裝方式。
配置
配置文件一般為 /etc/chrony.conf 或 /etc/chrony/chrony.conf。
打開配置文件，做如下更改：
- 定位到
pool配置項，修改其后的服務器地址為0.cn.pool.ntp.org； - 定位到
makestep配置項，根據需求修改；- 第一個數字：進行“時間跳躍”的閾值——同步時若系統時間與服務器返回結果相差在閾值內，則程序會逐漸調整當前系統時間；反之則會直接將系統時間設為正確時間（注意：“時間跳躍”可能會對其他程序造成負面影響，不宜將此值調至過小）；
- 第二個數字：可進行時間調整的范圍——設置為
n表示僅前n次時間更新過程可發生這種調整。
- 定位到
logdir配置項，刪去配置記號； - 定位到
rtcsync配置項，刪去注釋記號。
生效
啟用該服務，執行 systemctl start chronyd。可以選擇加入自啟動項。重啟，讀取系統時間檢查：
Local time: Sun 2022-02-27 23:16:28 CST
Universal time: Sun 2022-02-27 15:16:28 UTC
RTC time: n/a
Time zone: Asia/Shanghai (CST, +0800)
System clock synchronized: yes
NTP service: active
RTC in local TZ: no
觀察到“System clock synchronized”欄的輸出是“yes”。
若要立刻更改系統時間，執行 chronyc makestep。