嵌入式 Linux 系列 15：系统时间、RTC、NTP 和时区

时间系统看起来简单，但在嵌入式设备里经常引发连锁问题：日志时间不准、TLS 证书校验失败、MQTT 连接失败、定时任务错乱、跨时区展示错误。要把时间做好，需要同时理解系统时间、RTC、NTP 和时区。

一、几个概念

系统时间：

Linux 内核运行时维护的当前时间

RTC：

掉电后仍能保存时间的硬件时钟

NTP：

通过网络校准系统时间

时区：

把 UTC 时间展示成本地时间的规则

建议内部统一使用 UTC，界面和日志展示再按时区转换。

二、查看和设置时间

查看系统时间：

date

查看 RTC：

hwclock -r

把 RTC 写入系统：

hwclock -s

把系统时间写入 RTC：

hwclock -w

精简 rootfs 不一定带完整 hwclock，需要确认 BusyBox 是否启用。

三、开机时间流程

推荐流程：

1. 开机从 RTC 读时间。
2. 网络起来后通过 NTP 校准。
3. 校准成功后写回 RTC。
4. 业务日志记录校准状态。

如果设备没有 RTC，开机时间可能回到默认值。这会影响 TLS 和证书校验。

四、NTP 校时

常见工具：

• ntpd。
• chrony。
• busybox ntpd。

BusyBox 示例：

ntpd -n -q -p pool.ntp.org

常驻模式：

ntpd -p pool.ntp.org

实际产品里，NTP 服务器最好可配置，并支持内网服务器。

五、时区处理

如果 rootfs 有 zoneinfo：

mount --bind /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

如果 /etc/localtime 只读，可以把用户选择保存到：

/data/config/timezone

启动时读取并恢复。运行时通过 MQTT 修改时区时，也要同步通知业务进程重新加载。

六、常见问题

TLS 连接失败：

• 先查 date。
• 再查证书有效期。
• 再查 CA 文件。

日志时间跳变：

• 查 NTP 是否刚校时。
• 查 RTC 是否存了本地时间。
• 查时区是否改变。

定时任务错乱：

• 使用 UTC timestamp 做调度。
• 本地时区只用于展示。

时间问题要尽量在系统层设计清楚，不要在每个业务模块里各自处理。