linux c语言定时器

原文来自于:http://hi.baidu.com/opetrhsxszbckzd/item/126966cae5f9524aa9ba94f5

我只是把其重新排版标注一下。

linux c语言定时器

概述:

linux 定时器的使用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,其实,还有一个方法,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。

Linux 内部的三个定时器:

首先来看看 linux 操作系统为每一个进程提供的3个内部计时器。
ITIMER_REAL: 给一个指定的时间间隔,按照实际的时间来减少这个计数,当时间间隔为0的时候发出 SIGALRM 信号
ITIMER_VIRTUAL: 给定一个时间间隔,当进程执行的时候才减少计数,时间间隔为0的时候发出 SIGVTALRM 信号
ITIMER_PROF: 给定一个时间间隔,当进程执行或者是系统为进程调度的时候,减少计数,时间到了,发出 SIGPROF 信号,这个和 ITIMER_VIRTUAL 联合,常用来计算系统内核时间和用户时间。

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 
#include 
#include 
static char msg[] = “time is running out\n”;
static int len;
// 向标准错误输出信息,告诉用户时间到了
void prompt_info(int signo)
{
write(STDERR_FILENO, msg, len);
}
// 建立信号处理机制
void init_sigaction(void)
{
struct sigaction tact;
/*信号到了要执行的任务处理函数为prompt_info*/
tact.sa_handler = prompt_info;
tact.sa_flags = 0;
/*初始化信号集*/
sigemptyset(&tact.sa_mask);
/*建立信号处理机制*/
sigaction(SIGALRM, &tact, NULL);
}
void init_time()
{
struct itimerval value;
/*设定执行任务的时间间隔为2秒0微秒*/
value.it_value.tv_sec = 2;
value.it_value.tv_usec = 0;
/*设定初始时间计数也为2秒0微秒*/
value.it_interval = value.it_value;
/*设置计时器ITIMER_REAL*/
setitimer(ITIMER_REAL, &value, NULL);
}
int main()
{
len = strlen(msg);
init_sigaction();
init_time();
while ( 1 );
exit(0);
}
该程序的 ITMER_REAL 定时器,每隔2秒钟都会发送一个 SIGALRM 信号,当主函数接收到了这个信号之后,调用信号处理函数 prompt_info在标准错误上输出 time is running out 这个字符串。
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, usleep函数

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。

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。

itimerval时钟的使用

#include
#include
#include//itimerval结构体的定义

int handle_count=0;
void set_time(void)
{
   struct itimerval itv;
   itv.it_interval.tv_sec=10;//自动装载,之后每10秒响应一次
   itv.it_interval.tv_usec=0;
   itv.it_value.tv_sec=5;//第一次定时的时间
   itv.it_value.tv_usec=0;
   setitimer(ITIMER_REAL,&itv,NULL);
}

void alarm_handle(int sig)
{
   handle_count++;
   printf("have handle count is %d\n",handle_count);
}

void main(void)
{
   struct itimerval itv;
   signal(SIGALRM,alarm_handle);
   set_time();
   
   while(1){
   getitimer(ITIMER_REAL,&itv);
   printf("pass second is %d\n",(int)itv.it_value.tv_sec);
   sleep(1);
   }
   
   return;
}



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