在Linux实现一个定时器,不像Win32下那样直观。在Win32调用SetTimer就行了,在Linux下则没有相应函数可以直接调用。定时器作为一个常用的功能,在Linux当然也有相应实现。下面我们看看几种常用的方法。
要实现定时器功能,最土的办法实现莫过于用sleep/usleep来实现了。当然,它会阻塞当前线程,除了处理定时功能外,什么活也干不了。当然要解决这个问题不难,创建一个单独的线程来负责定时器,其它线程负责正常的任务就行了。
要实现定时器功能,最简单的办法就是ALARM信号。这种方法简单,也相应的缺陷:用信号实现效率较低; 最小精度为1秒,无法实现高精度的定义器。简单示例:
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
static void timer(int sig)
{
if(sig == SIGALRM)
{
printf( "timer\n ");
}
return;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
signal(SIGALRM, timer);
alarm(1);
getchar();
return 0;
}
(setitimer和alarm有类似的功能,也是通过信号来实现)
最优雅的方法是使用RTC机制。利用select函数,你可以用单线程实现定时器,同时还可以处理其它任务。简单示例:
#include <stdio.h>
#include <linux/rtc.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
unsigned long i = 0;
unsigned long data = 0;
int retval = 0;
int fd = open ( "/dev/rtc ", O_RDONLY);
if(fd < 0)
{
perror( "open ");
exit(errno);
}
/*Set the freq as 4Hz*/
if(ioctl(fd, RTC_IRQP_SET, 4) < 0)
{
perror( "ioctl(RTC_IRQP_SET) ");
close(fd);
exit(errno);
}
/*Set the freq as 4Hz*/
if(ioctl(fd, RTC_IRQP_SET, 4) < 0)
{
perror( "ioctl(RTC_IRQP_SET) ");
close(fd);
exit(errno);
}
/* Enable periodic interrupts */
if(ioctl(fd, RTC_PIE_ON, 0) < 0)
{
perror( "ioctl(RTC_PIE_ON) ");
close(fd);
exit(errno);
}
for(i = 0; i < 100; i++)
{
if(read(fd, &data, sizeof(unsigned long)) < 0)
{
perror( "read ");
close(fd);
exit(errno);
}
printf( "timer\n ");
}
/* Disable periodic interrupts */
ioctl(fd, RTC_PIE_OFF, 0);
close(fd);
return 0;
}
Linux下定时器使用
Linux下的定时器有两种,以下分别介绍:
1、alarm
如果不要求很精确的话,用 alarm() 和 signal() 就够了
unsigned int alarm(unsigned int seconds)
专门为SIGALRM信号而设,在指定的时间seconds秒后,将向进程本身发送SIGALRM信号,又称为闹钟时间。进程调用alarm后,任何以前的alarm()调用都将无效。如果参数seconds为零,那么进程内将不再包含任何闹钟时间。如果调用alarm()前,进程中已经设置了闹钟时间,则返回上一个闹钟时间的剩余时间,否则返回0。
示例:
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void sigalrm_fn(int sig)
{
/* Do something */
printf( "alarm!\n ");
alarm(2);
return;
}
int main(void)
{
signal(SIGALRM, sigalrm_fn);
alarm(2);
/* Do someting */
while(1) pause();
}
2、setitimer
int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));
setitimer()比alarm功能强大,支持3种类型的定时器:
ITIMER_REAL : 以系统真实的时间来计算,它送出SIGALRM信号。
ITIMER_VIRTUAL : 以该行程真正有执行的时间来计算,它送出SIGVTALRM信号。
ITIMER_PROF : 以行程真正有执行及在核心中所费的时间来计算,它送出SIGPROF信号。
Setitimer()第一个参数which指定定时器类型(上面三种之一);第二个参数是结构itimerval的一个实例;第三个参数可不做处理。
Setitimer()调用成功返回0,否则返回-1。
下面是关于setitimer调用的一个简单示范,在该例子中,每隔一秒发出一个SIGALRM,每隔0.5秒发出一个SIGVTALRM信号::
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
int sec;
void sigroutine(int signo)
{
switch (signo){
case SIGALRM:
printf( "Catch a signal -- SIGALRM \n ");
signal(SIGALRM, sigroutine);
break;
case SIGVTALRM:
printf( "Catch a signal -- SIGVTALRM \n ");
signal(SIGVTALRM, sigroutine);
break;
}
return;
}
int main()
{
struct itimerval value, ovalue, value2;
sec = 5;
printf( "process id is %d ", 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, &ovalue);
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, &ovalue);
for(;;)
;
}
该例子的屏幕拷贝如下:
localhost:~$ ./timer_test
process id is 579
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGALRM
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGALRM
Catch a signal –GVTALRM
注意:Linux信号机制基本上是从Unix系统中继承过来的。早期Unix系统中的信号机制比较简单和原始,后来在实践中暴露出一些问题,因此,把那些建立在早期机制上的信号叫做 "不可靠信号 ",信号值小于SIGRTMIN(Red hat 7.2中,SIGRTMIN=32,SIGRTMAX=63)的信号都是不可靠信号。这就是 "不可靠信号 "的来源。它的主要问题是:进程每次处理信号后,就将对信号的响应设置为默认动作。在某些情况下,将导致对信号的错误处理;因此,用户如果不希望这样的操作,那么就要在信号处理函数结尾再一次调用signal(),重新安装该信号。