linux下定时器的使用

楼主 发表于： 2014-10-27 17:48:58 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用在不需要经确定时的时候，返回之前剩余的秒数。 C/C++ code ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 NAME         alarm - set an alarm  clock  for  delivery of a  signal SYNOPSIS #include <unistd.h>         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.   [code=c] 测试程序： C/C++ code ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1      cat timer.c 2     #include <stdio.h> 3     #include <unistd.h> 4     #include <sys/ time .h> 5     #include < signal .h> 6       7      void  func() 8     { 9              printf ( "2 s reached.\n" ); 10     } 11       12      int  main() 13     { 14              signal (SIGALRM,func); 15             alarm(2); 16              while (1); 17              return  0; 18     } 19       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 <sys/time.h> 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： C/C++ code ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 1     #include <stdio.h> 2     #include < signal .h> 3     #include <sys/ time .h> 4       5      /* 6     ******************************************************************************************************* 7     ** Function name: main() 8     ** Descriptions : Demo for timer. 9     ** Input        : NONE 10     ** Output       : NONE 11     ** Created by   : Chenxibing 12     ** Created Date : 2005-12-29 13     **----------------------------------------------------------------------------------------------------- 14     ** Modified by  : 15     ** Modified Date: 16     **----------------------------------------------------------------------------------------------------- 17     ******************************************************************************************************* 18     */ 19      int  limit = 10; 20      /* signal process */ 21      void  timeout_info( int  signo) 22     { 23          if (limit == 0) 24         { 25              printf ( "Sorry, time limit reached.\n" ); 26              return ; 27         } 28          printf ( "only %d senconds left.\n" , limit--); 29     } 30       31      /* init sigaction */ 32      void  init_sigaction( void ) 33     { 34          struct  sigaction act; 35       36         act.sa_handler = timeout_info; 37         act.sa_flags   = 0; 38         sigemptyset(&act.sa_mask); 39         sigaction(SIGPROF, &act, NULL); 40     } 41       42      /* init */ 43      void  init_time( void ) 44     { 45          struct  itimerval val; 46       47         val.it_value.tv_sec = 1; 48         val.it_value.tv_usec = 0; 49         val.it_interval = val.it_value; 50         setitimer(ITIMER_PROF, &val, NULL); 51     } 52       53       54      int  main( void ) 55     { 56         init_sigaction(); 57         init_time(); 58          printf ( "You have only 10 seconds for thinking.\n" ); 59       60          while (1); 61         return  0; 62     } 63       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。 C/C++ code ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 #include <signal.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <stdio.h> 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：   C/C++ code ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 #include <signal.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <stdio.h> #include <time.h> 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。