使用定时器的目的无非是为了周期性的执行某一任务,或者是到了一个指定时间去执行某一个任务。要达到这一目的,一般有两个常见的比较有效的方法。一个是用linux内部的三个定时器,另一个是用sleep, usleep函数让进程睡眠一段时间,使用alarm定时发出一个信号,还有那就是用gettimeofday, difftime等自己来计算时间间隔,然后时间到了就执行某一任务,但是这种方法效率低,所以不常用。
alarm
alarm用在不需要精确定时的时候,返回之前剩余的秒数。
NAME
alarm - set an alarm clock for delivery of a signal
SYNOPSIS
#include
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
DESCRIPTION
alarm arranges for a SIGALRM signal to be delivered to the process in
seconds seconds.
If seconds is zero, no new alarm is scheduled.
In any event any previously set alarm is cancelled.
测试程序:
cat timer.c
#include
#include
#include
#include
void func()
{
printf("2 s reached.n");
}
int main()
{
signal(SIGALRM,func);
alarm(2);
while(1);
return 0;
}
Linux内置的3个定时器
Linux为每个任务安排了3个内部定时器:
ITIMER_REAL:实时定时器,不管进程在何种模式下运行(甚至在进程被挂起时),它总在计数。定时到达,向进程发送SIGALRM信号。
ITIMER_VIRTUAL:这个不是实时定时器,当进程在用户模式(即程序执行时)计算进程执行的时间。定时到达后向该进程发送SIGVTALRM信号。
ITIMER_PROF:进程在用户模式(即程序执行时)和核心模式(即进程调度用时)均计数。定时到达产生SIGPROF信号。ITIMER_PROF记录的时间比ITIMER_VIRTUAL多了进程调度所花的时间。
定时器在初始化是,被赋予一个初始值,随时间递减,递减至0后发出信号,同时恢复初始值。在任务中,我们可以一种或者全部三种定时器,但同一时刻同一类型的定时器只能使用一个。
用到的函数有:
#include
int getitimer(int which, struct itimerval *value);
int setitimer(int which, struct itimerval*newvalue, struct itimerval* oldvalue);
strcut timeval
{
long tv_sec; /*秒*/
long tv_usec; /*微秒*/
};
struct itimerval
{
struct timeval it_interval; /*时间间隔*/
struct timeval it_value; /*当前时间计数*/
};
it_interval用来指定每隔多长时间执行任务, it_value用来保存当前时间离执行任务还有多长时间。比如说, 你指定it_interval为2秒(微秒为0),开始的时候我们把it_value的时间也设定为2秒(微秒为0),当过了一秒, it_value就减少一个为1, 再过1秒,则it_value又减少1,变为0,这个时候发出信号(告诉用户时间到了,可以执行任务了),并且系统自动把it_value的时间重置为it_interval的值,即2秒,再重新计数。
为了帮助你理解这个问题,我们来看一个例子:
#include
#include
#include
int limit = 10;
/* signal process */
void timeout_info(int signo)
{
if(limit == 0)
{
printf("Sorry, time limit reached.n");
return;
}
printf("only %d senconds left.n", limit--);
}
/* init sigaction */
void init_sigaction(void)
{
struct sigaction act;
act.sa_handler = timeout_info;
act.sa_flags = 0;
sigemptyset(&act.sa_mask);
sigaction(SIGPROF, &act, NULL);
}
/* init */
void init_time(void)
{
struct itimerval val;
val.it_value.tv_sec = 1;
val.it_value.tv_usec = 0;
val.it_interval = val.it_value;
setitimer(ITIMER_PROF, &val, NULL);
}
int main(void)
{
init_sigaction();
init_time();
printf("You have only 10 seconds for thinking.n");
while(1);
return 0;
}
对于ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的使用方法类似,当你在setitimer里面设置的定时器为ITIMER_VIRTUAL的时候,你把sigaction里面的SIGALRM改为SIGVTALARM, 同理,ITIMER_PROF对应SIGPROF。
不过,你可能会注意到,当你用ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的时候,你拿一个秒表,你会发现程序输出字符串的时间间隔会不止2秒,甚至5-6秒才会输出一个,至于为什么,自己好好琢磨一下^_^
sleep
下面我们来看看用sleep以及usleep怎么实现定时执行任务。
#include
#include
#include
#include
static char msg[] = "I received a msg.n";
int len;
void show_msg(int signo)
{
write(STDERR_FILENO, msg, len);
}
int main()
{
struct sigaction act;
union sigval tsval;
act.sa_handler = show_msg;
act.sa_flags = 0;
sigemptyset(&act.sa_mask);
sigaction(50, &act, NULL);
len = strlen(msg);
while ( 1 )
{
sleep(2); /*睡眠2秒*/
/*向主进程发送信号,实际上是自己给自己发信号*/
sigqueue(getpid(), 50, tsval);
}
return 0;
}
看到了吧,这个要比上面的简单多了,而且你用秒表测一下,时间很准,指定2秒到了就给你输出一个字符串。所以,如果你只做一般的定时,到了时间去执行一个任务,这种方法是最简单的。
时间差
下面我们来看看,通过自己计算时间差的方法来定时:
#include
#include
#include
#include
#include
static char msg[] = "I received a msg.n";
int len;
static time_t lasttime;
void show_msg(int signo)
{
write(STDERR_FILENO, msg, len);
}
int main()
{
struct sigaction act;
union sigval tsval;
act.sa_handler = show_msg;
act.sa_flags = 0;
sigemptyset(&act.sa_mask);
sigaction(50, &act, NULL);
len = strlen(msg);
time(&lasttime);
while ( 1 )
{
time_t nowtime;
/*获取当前时间*/
time(&nowtime);
/*和上一次的时间做比较,如果大于等于2秒,则立刻发送信号*/
if (nowtime - lasttime >= 2)
{
/*向主进程发送信号,实际上是自己给自己发信号*/
sigqueue(getpid(), 50, tsval);
lasttime = nowtime;
}
}
return 0;
}
这个和上面不同之处在于,是自己手工计算时间差的,如果你想更精确的计算时间差,你可以把 time 函数换成gettimeofday,这个可以精确到微妙。
上面介绍的几种定时方法各有千秋,在计时效率上、方法上和时间的精确度上也各有不同,采用哪种方法,就看你程序的需要。