SIGALRM信号与实时定时

1、alarm()函数单次定时（秒位单位）：
            extern unsigned int alarm(unsigned int __seconds)
        每个进程只能有一个闹钟时钟，如果在调用alarm时，以前已为该进程设置过闹钟时钟，而且它还没有超时，则将该闹钟的余留值作为本次alarm函数调用的返回值。以前登记的闹钟时钟则被新值代替。
        如果有以前为进程登记的尚未超时的闹钟时钟，而且本次调用的seconds值是0，则取消以前的闹钟时钟，其余留值仍作为alarm函数的返回值。即这样取消之前设置的闹钟：alarm(0)。

       alarm超时则产生SIGALRM信号。

2、ualarm()函数循环定时：
        ualarm()函数将使当前进程在指定时间（第一个参数，以us位单位）内产生SIGALRM信号，然后每隔指定时间（第2个参数，以us位单位）重复产生SIGALRM信号，如果执行成功，将返回0。
            extern __useconds_t ualarm (__useconds_t __value,__useconds_t __interval)

如：ualarm(500000,300000):表示在300000us内产生SIGALRM信号，然后每隔500000us重复产生SIGALRM信号。

ualarm()函数使用示例：

#include
#include
#include
#include

void handler()
{
	printf("int:hello\n");	
}
int main()
{
	int i;
	signal(SIGALRM,handler);
	printf("%d\n",ualarm(500000,300000));//300000us即0.3s后系统自动产生SIGALRM信号，之后每0.5s产生SIGALRM信号。
	whlie(1)
	{
		sleep(1);
		printf("test\n");	
	}	
}

定时器补充知识：

系统为每个进程提供了3个定时器，分别是：
ITIMER_REAL ：以系统真实的时间来计算，它送出SIGALRM信号。默认动作：终止
ITIMER_VIRTUAL ：以该进程在用户态下花费的时间来计算，它送出SIGVTALRM信号。默认动作：终止

ITIMER_PROF ：以该进程在用户态下和内核态下所费的时间来计算。它送出SIGPROF信号。默认动作：终止

setitimer()函数：
setitimer()函数就是用来设置上面那3个定时器的：
            int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value,struct itimerval *old_value);
参数：
which：哪一个定时器
new_value:设置定时时间和重复的时间间隔，it_interval和it_value的值为0表示禁止对应功能。

old_value:它是用来存储上一次setitimer调用时设置的new_value值，不使用它是可设置为NULL。

其中的结构体：
struct itimerval {
    struct timeval it_interval; /* next value */
    struct timeval it_value;    /* current value */
};

struct timeval {
    time_t      tv_sec;         /* seconds */
    suseconds_t tv_usec;        /* microseconds */

};

        setitimer用来设置上面那3个定时器的相关信息，itimerval结构中，it_value指定该定时器产生第一个信号的剩余时间，即多久后产生相应的信号。如果为0，表示禁止该定时器，it_interval用来存储该定时器下一个信号到来的间隔时间。

        工作机制是，先对it_value倒计时，当it_value为零时触发信号。然后重置为it_interval。继续对it_value倒计时。一直这样循环下去。假如it_value为0是不会触发信号的，所以要能触发信号，it_value得大于0；假设it_interval为零，仅仅会延时。不会定时（也就是说仅仅会触发一次信号)。基于此机制，setitimer既能够用来延时运行，也可定时运行。

getitimer()函数：
            int getitimer(int which, struct itimerval *curr_value);

        getitimer()用来获取3个定时器中的某个的相关信息，存储在第二个参数中，存储的是剩余时间，不是设置时的定时时间。

用setitimer()和getitimer()测试ITIMER_REAL定时器：

#include
#include
#include
#include

int main(void)
{
	struct itimerval setvalue,value;
	setvalue.it_interval.tv_sec=1;
	setvalue.it_interval.tv_usec=0;
	setvalue.it_value.tv_sec=3;
	setvalue.it_value.tv_usec=0;
	setitimer(ITIMER_REAL,&setvalue,NULL);
	
	while(1)
	{
		getitimer(ITIMER_REAL,&value);
		printf("ITIMER_REAL:interval:%ds%dms,remain:%ds%dms\n",
			value.it_interval.tv_sec,value.it_interval.tv_usec,
			value.it_value.tv_sec,value.it_value.tv_usec);

		sleep(1);	                            
	}
}

运行输出：

book@book-desktop:~/workspace/zongde/chapter10$ ./a.out 
ITIMER_REAL:interval:3s0ms,remain:2s999998ms
ITIMER_REAL:interval:3s0ms,remain:1s997688ms
ITIMER_REAL:interval:3s0ms,remain:0s991571ms
Alarm clock

补充知识：进程时间

（原文地址：https://www.cnblogs.com/clover-toeic/p/3845210.html）

        进程时间也称CPU时间，用以度量进程使用的中央处理器资源。进程时间以时钟滴嗒计算，通常使用三个进程时间值，即实际时间(Real)、用户CPU时间(User)和系统CPU时间(Sys)。 

        实际时间指实际流逝的时间；用户时间和系统时间指特定进程使用的CPU时间。
        具体区别如下： 
        Real是从进程开始执行到完成所经历的挂钟(wall clock)时间，包括其他进程使用的时间片(time slice)和本进程耗费在阻塞(如等待I/O操作完成)上的时间。该时间对应秒表(stopwatch)直接测量。 

        User是进程执行用户态代码(内核外)耗费的CPU时间，仅统计该进程执行时实际使用的CPU时间，而不计入其他进程使用的时间片和本进程阻塞的时间。 
        Sys是该进程在内核态运行所耗费的CPU时间，即内核执行系统调用所使用的CPU时间。 
        CPU总时间(User+Sys)是CPU执行用户进程操作和内核(代表用户进程执行)系统调用所耗时间的总和，即该进程(包括其线程和子进程)所使用的实际CPU时间。若程序循环遍历数组，则增加用户CPU时间；若程序执行exec或fork等系统调用，则增加系统CPU时间。 
        在多核处理器机器上，若进程含有多个线程或通过fork调用创建子进程，则实际时间可能小于CPU总时间——因为不同线程或进程可并行执行，但其时间会计入主进程的CPU总时间。若程序在某段时间处于等待状态而并未执行，则实际时间可能大于CPU总时间。其数值关系总结如下： 
●Real < CPU，表明进程为计算密集型(CPU bound)，利用多核处理器的并行执行优势； 
●Real ≈ CPU，表明进程为计算密集型(CPU bound)，未并行执行； 
●Real > CPU，表明进程为I/O密集型(I/O bound)，多核并行执行优势并不明显。

        在单核处理器上，Real时间和CPU时间之差，即Real- (User + Sys)是所有延迟程序执行的因素的总和。可估算程序运行期间的CPU利用率为CpuUsage = (User + Sys)/ Real * 100(%)。
        在SMP(对称多处理系统)上，该差值近似为Real* ProcessorNum - (User + Sys)。这些因素包括： 
●调入程序文本和数据的I/O操作； 
●获取程序实际使用内存的I/O操作； 
●由其它程序消耗的CPU用时； 
●由操作系统消耗的CPU用时。