linux系统编程之信号（八）：三种时间结构及定时器setitimer()详解

一，三种时间结构

time_t://seconds

 

struct timeval {

long tv_sec; /* seconds */

long tv_usec; /* microseconds */

};

 

struct timespec {

time_t tv_sec; /* seconds */

long tv_nsec; /* nanoseconds */

};

二，setitimer()

现在的系统中很多程序不再使用alarm调用，而是使用setitimer调用来设置定时器，用getitimer来得到定时器的状态，

这两个调用的声明格式如下：

#include <sys/time.h>

int getitimer(int which, struct itimerval *curr_value);
int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value,struct itimerval *old_value);

参数:

• 第一个参数which指定定时器类型
• 第二个参数是结构itimerval的一个实例，结构itimerval形式
• 第三个参数可不做处理。

返回值:成功返回0失败返回-1

该系统调用给进程提供了三个定时器，它们各自有其独有的计时域，当其中任何一个到达，就发送一个相应的信号给进程，并使得计时器重新开始。三个计时器由参数which指定，如下所示：

TIMER_REAL：按实际时间计时，计时到达将给进程发送SIGALRM信号。

ITIMER_VIRTUAL：仅当进程执行时才进行计时。计时到达将发送SIGVTALRM信号给进程。

ITIMER_PROF：当进程执行时和系统为该进程执行动作时都计时。与ITIMER_VIR-TUAL是一对，该定时器经常用来统计进程在用户态和内核态花费的时间。计时到达将发送SIGPROF信号给进程。

定时器中的参数value用来指明定时器的时间，其结构如下：

struct itimerval {

        struct timeval it_interval; /* 第一次之后每隔多长时间 */

        struct timeval it_value; /* 第一次调用要多长时间 */

};

该结构中timeval结构定义如下：

struct timeval {

        long tv_sec; /* 秒 */

        long tv_usec; /* 微秒，1秒 = 1000000 微秒*/

};

在setitimer 调用中，参数ovalue如果不为空，则其中保留的是上次调用设定的值。定时器将it_value递减到0时，产生一个信号，并将it_value的值设定为it_interval的值，然后重新开始计时，如此往复。当it_value设定为0时，计时器停止，或者当它计时到期，而it_interval 为0时停止。调用成功时，返回0；错误时，返回-1，并设置相应的错误代码errno：

EFAULT：参数value或ovalue是无效的指针。

EINVAL：参数which不是ITIMER_REAL、ITIMER_VIRT或ITIMER_PROF中的一个。

示例一：

#include <unistd.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/wait.h>

#include <sys/types.h>

#include <fcntl.h>



#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <signal.h>

#include <sys/time.h>





#define ERR_EXIT(m) \

    do \

    { \

        perror(m); \

        exit(EXIT_FAILURE); \

    } while(0)



void handler(int sig)

{

    printf("recv a sig=%d\n", sig);

}



int main(int argc, char *argv[])

{

    if (signal(SIGALRM, handler) == SIG_ERR)

        ERR_EXIT("signal error");



    struct timeval tv_interval = {1, 0};

    struct timeval tv_value = {5, 0};

    struct itimerval it;

    it.it_interval = tv_interval;

    it.it_value = tv_value;

    setitimer(ITIMER_REAL, &it, NULL);



    for (;;)

        pause();

    return 0;

}

结果：

可以看到第一次发送信号是在5s以后，之后每隔一秒发送一次信号

示例二：获得产生时钟信号的剩余时间

#include <unistd.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/wait.h>

#include <sys/types.h>

#include <fcntl.h>



#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <signal.h>

#include <sys/time.h>





#define ERR_EXIT(m) \

    do \

    { \

        perror(m); \

        exit(EXIT_FAILURE); \

    } while(0)





int main(int argc, char *argv[])

{

    struct timeval tv_interval = {1, 0};

    struct timeval tv_value = {1, 0};

    struct itimerval it;

    it.it_interval = tv_interval;

    it.it_value = tv_value;

    setitimer(ITIMER_REAL, &it, NULL);



    int i;

    for (i=0; i<10000; i++);



//第一种方式获得剩余时间

    struct itimerval oit;

    setitimer(ITIMER_REAL, &it, &oit);//利用oit获得剩余时间产生时钟信号

    printf("%d %d %d %d\n", (int)oit.it_interval.tv_sec, (int)oit.it_interval.tv_usec, (int)oit.it_value.tv_sec, (int)oit.it_value.tv_usec);

//第二种方式获得剩余时间

    //getitimer(ITIMER_REAL, &it);

    //printf("%d %d %d %d\n", (int)it.it_interval.tv_sec, (int)it.it_interval.tv_usec, (int)it.it_value.tv_sec, (int)it.it_value.tv_usec);



    return 0;

}

结果：

用第一种方式：

用第二种方式：利用getitimer在不重新设置时钟的情况下获取剩余时间

剩余时间是指：距离下一次调用定时器产生信号所需时间，这里由于for循环不到一秒就执行完，定时器还来不及产生时钟信号，所以有剩余时间

示例三：每隔一秒发出一个SIGALRM，每隔0.5秒发出一个SIGVTALRM信号

#include <signal.h>

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <sys/time.h>



void sigroutine(int signo)

{

        switch (signo) {

        case SIGALRM:

        printf("Catch a signal -- SIGALRM\n ");

        break;

        case SIGVTALRM:

        printf("Catch a signal -- SIGVTALRM\n ");

        break;

        }

        return;

}



int main()

{



       struct itimerval value,value2;

        printf("process id is %d\n ",getpid());



        signal(SIGALRM, sigroutine);



        signal(SIGVTALRM, sigroutine);



        value.it_value.tv_sec = 1;



        value.it_value.tv_usec = 0;



        value.it_interval.tv_sec = 1;



        value.it_interval.tv_usec = 0;



        setitimer(ITIMER_REAL, &value,NULL);





        value2.it_value.tv_sec = 0;



        value2.it_value.tv_usec = 500000;



        value2.it_interval.tv_sec = 0;



        value2.it_interval.tv_usec = 500000;



        setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2,NULL);



        for (;;) ;



}

结果：

可知确实是没两次SIGVTALRM一次SIGALRM