Linux 夏令时通知

Linux daylight savings notification

我试图找到一种在应用夏令时时从系统 (Linux) 接收通知的方法,但我似乎无法找到类似的方法。

考虑一个程序在 pselect() 上等待多个计时器 fd,所有计时器都有 24 小时的间隔,但开始时间不同,由用户定义; "07:00 ON, 07:25 OFF"(例如,如果它是咖啡机)。

因为用户在本地时间提供这些时间并且 Linux 在 UTC 上运行,所以时区调整计时器 fd 需要在每次夏令时重新调整。 (当符合夏令时标准的闹钟把他叫醒时,用户想要咖啡......)

按照我的想象,解决此问题的明智方法是注册到 system/kernel/init/whatever 以在应用夏令时时收到通知,并避免陷入试图确定此类日期的混乱业务并自己计时,并希望系统同意您的结果(即您的重新同步操作和实际夏令时同时发生)。

是否有任何方式可以在夏令时更改时收到通知?或者可能对当地时间进行任何更改(假设 DST 更改对其进行了修改)?

Consider a program sits on a pselect() waiting for a number of timer fd's, all which have exactly 24-hour intervals, but differing start times

这就是你的根本问题。所有的日子都不完全是 24 小时——有时它们会相差一个小时(夏令时),或相差几秒(闰秒);就像不是每个二月都有28天一样。

一种更简单和轻量级(消耗更少的资源)的方法是使用 UTC 中未来事件的最小堆,例如

struct trigger {
    /* Details on how the event is defined;
       for example, "each day at 07:00 local time".
    */
};

struct utc_event {
    struct trigger  *trigger;
    time_t           when;
};

struct event_min_heap {
    size_t           max_events;
    size_t           num_events;
    struct utc_event event[];
};

struct event_min_heap 中的 event C99 灵活数组成员是一个包含 num_events 个事件的数组(为 max_events 分配的内存;如果需要更多事件,可以重新分配)在由每个 event 条目中的 when 字段键入的 min heap 中。也就是说,最早的事件总是在根部。

每当当前时间至少为 event[0].when 时,它就是 "triggered" -- 意味着无论要采取什么行动,都被采取 --,并且基于它所指的 struct trigger到,该事件下一次发生的时间更新为 event[0],然后它在堆中向下渗透到适当的位置。请注意,您只需使用 mktime() 从分解的本地时间字段中获取 UTC 时间。

(如果这是一个多用户服务,那么您可以支持多个并发时区,每个触发器一个,方法是将 TZ 环境变量设置为相应的时区定义,并调用 tzset() 在调用 mktime() 之前。因为环境由进程中的所有线程共享,如果你有一个多线程进程,你需要确保一次只有一个线程执行此操作。通常,像这样的东西是使用单线程进程可以完美实现。)

当根 (event[0]) 中的事件被删除或过滤(筛选)时,具有下一个最小 when 的事件将位于根中。如果 when 等于或小于 UTC 中的当前时间,它也会被触发。

当下一个 when 在未来时,进程可以休眠剩余的时间间隔。

仅此而已。您不需要多个计时器——这是系统范围内的有限资源——您也不需要担心某些本地时间是否是夏令时; C 库 mktime() 将为您处理这些细节。


现在,如果您不喜欢这种方法(同样,它使用的资源少于您在问题中概述的方法),请联系 SystemD 开发人员。如果你足够讨好他们,我相信他们会为你提供一个 dbus 信号。它目前的设计并没有任何理智,多一个缺点肯定不会让它变得更糟。切换到 C# 可能会被认为是一个优势。


了解 mktime() 计算指定时刻的 Unix 纪元时间 (time_t) 至关重要,如果夏令时适用于该特定时刻,则应用夏令时。函数调用时是否生效夏令时无关紧要!

此外,UTC 时间是协调世界时,不受时区或夏令时的限制。

考虑以下程序,mktime-example.c:

#define  _POSIX_C_SOURCE 200809L
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>

static time_t epoch(struct tm *const tm,
                    const int year, const int month, const int day,
                    const int hour, const int minute, const int second,
                    const int isdst)
{
    struct tm  temp;
    time_t     result;

    memset(&temp, 0, sizeof temp);
    temp.tm_year = year - 1900;
    temp.tm_mon = month - 1;
    temp.tm_mday = day;
    temp.tm_hour = hour;
    temp.tm_min = minute;
    temp.tm_sec = second;
    temp.tm_isdst = isdst;

    result = mktime(&temp);

    if (isdst >= 0 && isdst != temp.tm_isdst) {
        /* The caller is mistaken about DST, and mktime()
         * adjusted the time. We readjust it. */
        temp.tm_year = year - 1900;
        temp.tm_mon = month - 1;
        temp.tm_mday = day;
        temp.tm_hour = hour;
        temp.tm_min = minute;
        temp.tm_sec = second;
        /* Note: tmp.tm_isdst is kept unchanged. */

        result = mktime(&temp);
    }

    if (tm)
        memcpy(tm, &temp, sizeof temp);

    return result;
}

static void show(const time_t t, const struct tm *const tm)
{
    printf("(time_t)%lld = %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
           (long long)t, tm->tm_year+1900, tm->tm_mon+1, tm->tm_mday,
           tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);

    if (tm->tm_isdst == 1)
        printf(", DST in effect");
    else
    if (tm->tm_isdst == 0)
        printf(", DST not in effect");
    else
    if (tm->tm_isdst == -1)
        printf(", Unknown if DST in effect");

    if (tzname[0] && tzname[0][0])
        printf(", %s timezone", tzname[0]);

    printf("\n");
    fflush(stdout);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct tm  tm;
    time_t     t;
    long long  secs;
    int        arg, year, month, day, hour, min, sec, isdst, n;
    char       ch;

    if (argc < 2 || !strcmp(argv[1], "-h") || !strcmp(argv[1], "--help")) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s [ -h | --help ]\n", argv[0]);
        fprintf(stderr, "       %s [ :REGION/CITY | =TIMEZONE ] @EPOCH | YYYYMMDD-HHMMSS[+-] ...\n", argv[0]);
        fprintf(stderr, "Where:\n");
        fprintf(stderr, "       EPOCH is in UTC seconds since 19700101T000000,\n");
        fprintf(stderr, "       + after time indicates you prefer daylight savings time,\n");
        fprintf(stderr, "       - after time indicates you prefer standard time.\n");
        fprintf(stderr, "\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    for (arg = 1; arg < argc; arg++) {

        if (argv[arg][0] == ':') {
            if (argv[arg][1])
                setenv("TZ", argv[arg], 1);
            else
                unsetenv("TZ");
            tzset();
            continue;
        }

        if (argv[arg][0] == '=') {
            if (argv[arg][1])
                setenv("TZ", argv[arg] + 1, 1);
            else
                unsetenv("TZ");
            tzset();
            continue;
        }

        if (argv[arg][0] == '@') {
            if (sscanf(argv[arg] + 1, " %lld %c", &secs, &ch) == 1) {
                t = (time_t)secs;
                if (localtime_r(&t, &tm)) {
                    show(t, &tm);
                    continue;
                } 
            }
        }

        n = sscanf(argv[arg], " %04d %02d %02d %*[-Tt] %02d %02d %02d %c",
                              &year, &month, &day, &hour, &min, &sec, &ch);
        if (n >= 6) {
            if (n == 6)
                isdst = -1;
            else
            if (ch == '+')
                isdst = +1; /* DST */
            else
            if (ch == '-')
                isdst = 0;  /* Not DST */
            else
                isdst = -1;

            t = epoch(&tm, year, month, day, hour, min, sec, isdst);
            if (t != (time_t)-1) {
                show(t, &tm);
                continue;
            }
        }

        fflush(stdout);
        fprintf(stderr, "%s: Cannot parse parameter.\n", argv[arg]);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

使用例如

编译它
gcc -Wall -O2 mktime-example.c -o mktime-example

运行 不带参数看命令行用法。 运行

./mktime-example :Europe/Helsinki 20161030-035959+ 20161030-030000- 20161030-030000+ 20161030-035959- 20161030-040000-

检查 2016 年夏令时在芬兰赫尔辛基结束时的 Unix 时间戳。该命令将输出

(time_t)1477789199 = 2016-10-30 03:59:59, DST in effect, EET timezone
(time_t)1477789200 = 2016-10-30 03:00:00, DST not in effect, EET timezone
(time_t)1477785600 = 2016-10-30 03:00:00, DST in effect, EET timezone
(time_t)1477792799 = 2016-10-30 03:59:59, DST not in effect, EET timezone
(time_t)1477792800 = 2016-10-30 04:00:00, DST not in effect, EET timezone

无论在 运行 时这个夏令时是否在某个时区生效,输出都是相同的!

当用 .tm_isdst = 0.tm_isdst = 1 调用 mktime() 时,mktime() 改变了它,它也改变了指定的时间(按夏令时)。当.tm_isdst = -1时,表示调用者不知道是否应用夏令时,库会发现;但是如果同时存在有效的标准时间和 DST 时间,C 库将选择一个(您应该假设它是随机选择的)。上面的 epoch() 函数会在必要时对此进行更正,如果用户对 DST 不正确,则取消调整时间。

Unix/linux 系统只处理 UTC,它们使用 time_t 数据(从 00:00h 1970 年 1 月 1 日到现在的秒数)作为内部时间.仅在向用户显示信息时才转换为本地时间(由于异常、夏季-冬季的变化等而导致复杂性),因此仅在转换为本地时间时才完成。如前所述,在 unix 系统中没有安排任何事情的安排或准备。

zdump(1) 您可以获得每个时区所需的所有信息,并使用它构建一个 crontab 以在进行切换时通知您。它查询本地时区数据库并提取有关从冬季到夏季或相反的切换(包括历史)的所有信息。

$ zdump -v Europe/Madrid
Europe/Madrid  Fri Dec 13 20:45:52 1901 UTC = Fri Dec 13 20:45:52 1901 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Sat Dec 14 20:45:52 1901 UTC = Sat Dec 14 20:45:52 1901 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Sat May  5 22:59:59 1917 UTC = Sat May  5 22:59:59 1917 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Sat May  5 23:00:00 1917 UTC = Sun May  6 00:00:00 1917 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Sat Oct  6 22:59:59 1917 UTC = Sat Oct  6 23:59:59 1917 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Sat Oct  6 23:00:00 1917 UTC = Sat Oct  6 23:00:00 1917 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Mon Apr 15 22:59:59 1918 UTC = Mon Apr 15 22:59:59 1918 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Mon Apr 15 23:00:00 1918 UTC = Tue Apr 16 00:00:00 1918 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Sun Oct  6 22:59:59 1918 UTC = Sun Oct  6 23:59:59 1918 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Sun Oct  6 23:00:00 1918 UTC = Sun Oct  6 23:00:00 1918 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Sat Apr  5 22:59:59 1919 UTC = Sat Apr  5 22:59:59 1919 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Sat Apr  5 23:00:00 1919 UTC = Sun Apr  6 00:00:00 1919 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Mon Oct  6 22:59:59 1919 UTC = Mon Oct  6 23:59:59 1919 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Mon Oct  6 23:00:00 1919 UTC = Mon Oct  6 23:00:00 1919 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Wed Apr 16 22:59:59 1924 UTC = Wed Apr 16 22:59:59 1924 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Wed Apr 16 23:00:00 1924 UTC = Thu Apr 17 00:00:00 1924 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Sat Oct  4 22:59:59 1924 UTC = Sat Oct  4 23:59:59 1924 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Sat Oct  4 23:00:00 1924 UTC = Sat Oct  4 23:00:00 1924 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Sat Apr 17 22:59:59 1926 UTC = Sat Apr 17 22:59:59 1926 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Sat Apr 17 23:00:00 1926 UTC = Sun Apr 18 00:00:00 1926 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Sat Oct  2 22:59:59 1926 UTC = Sat Oct  2 23:59:59 1926 WEST isdst=1 gmtoff=3600
Europe/Madrid  Sat Oct  2 23:00:00 1926 UTC = Sat Oct  2 23:00:00 1926 WET isdst=0 gmtoff=0
Europe/Madrid  Sat Apr  9 22:59:59 1927 UTC = Sat Apr  9 22:59:59 1927 WET isdst=0 gmtoff=0
...

顺便说一句,如果您想收到即将发生的本地时间更改的通知,您可以使用以前的信息来构建一个包含所有信息的 crontab 文件,或者简单地构建一个包含适用规则的 crontab 文件在你的地方。例如,如果我想在西班牙的交换机更改前一天收到通知(它在 march/october 的最后一个星期日 02/03h 更改),您可以在 crontab 文件中添加一些规则:

0 0 24-30 3,10 5 echo Time daylight savings change scheduled for tomorrow | mail $USER@your.domain.com

并且会在每个星期六 (5) 向您发送一封邮件,恰好是每年 3 月 24 日至 30 日和每年 10 月(3,10 部分)的那一周 00:00h (当地时间)。我相信您将能够根据您所在的地区或提前时间调整此示例(因此,在时间更改发生的前一天)。