• Linux应用层的定时器Timer使用详解【转】


    转自:http://blog.csdn.net/wwwtovvv/article/details/8601528

    linux下定时器的使用 -- alarm() & setitimer()

    1alarm
    -------------------------------------------
        如果不要求很精确的话,用alarm()signal()就够了
        unsigned int alarm(unsigned int seconds)
        函数说明: alarm()用来设置信号SIGALRM在经过参数seconds指定的秒数后传送给目前的进程。如果参数seconds0,则之前设置的闹钟会被取消,并将剩下的时间返回。
        返回值: 返回之前闹钟的剩余秒数,如果之前未设闹钟则返回0
        alarm()执行后,进程将继续执行,在后期(alarm以后)的执行过程中将会在seconds秒后收到信号SIGALRM并执行其处理函数。
    #include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    #include <signal.h>
    void sigalrm_fn(int sig)
    {
        printf("alarm!/n");
        alarm(2);
        return;
    }
    int main(void)
    {
        signal(SIGALRM, sigalrm_fn);
        alarm(1);
        while(1) pause();
    }
    2setitimer()
    -------------------------------------------
        int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));
        setitimer()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 : -以该进程在用户态下花费的时间来计算,它送出SIGVTALRM信号。
        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。
        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;          //(1)
        sec = 5;
        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, &ovalue);    //(2)
        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(;;)
            ;
    }
    (1) struct itimerval
    struct itimerval {
        structtimevalit_interval; /* timer interval */
        struct timeval it_value;    /* current value */
    };
    itimerval:      i   --> interval
                    val --> value         
       itimerval结构中的it_value是减少的时间,当这个值为0的时候就发出相应的信号了. 然后再将it_value设置为it_interval.
    (2) setitimer()
        setitimer()为其所在进程设置一个定时器,如果itimerval.it_interval不为0(it_interval的两个域都不为0),则该定时器将持续有效(每隔一段时间就会发送一个信号)
        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(SIGRTMIN=32SIGRTMAX=63)的信号都是不可靠信号。这就"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。

    ***********************************


    Linux下如何实现秒以下精确定时与休眠

     linux中提供的休眠函数是sleepalarm,但是他们仅仅提供以秒为单位的休眠,这中休眠有些进程显然太长了,那么怎样才能使进程以更小的时间分辨率休眠呢?

     我知道的方法有2种,下面就做分别介绍。

     第一种方法是使用定时器,Linux提供的定时器函数是:

     int  setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct

             itimerval *ovalue);

     which指定那种定时器。Linux提供3种定时器:

     TIMER_REAL: 准确定时器,超时会发出SIGALRM信号;

     TIMER_VIRTUAL: 虚拟定时器,只记进程时间,所以会根据进程执行时间而变化,不能实现准确定时,超时发出SIGVTALRM信号;

     TIMER_PROF: 梗概计时器,它会根据进程时间和系统时间而变化,不能实现准确定时,超时发出SIGPROF信号;

     在进程中应该捕捉所设定时器会发出的信号,因为进程收到定时器超时发出的信号后,默认动作是终止。

     value是设置定时器时间,相关结构如下:

     struct itimerval {
          struct timeval it_interval;
          struct timeval it_value; 
     };
     struct timeval {
          long tv_sec;        
          long tv_usec;
     };

      it_interval指定间隔时间,it_value指定初始定时时间。如果只指定it_value,就是实现一次定时;如果同时指定 it_interval,则超时后,系统会重新初始化it_valueit_interval,实现重复定时;两者都清零,则会清除定时器。

     tv_sec提供秒级精度,tv_usec提供微秒级精度,以值大的为先,注意1s = 1000000ms

     ovalue用来保存先前的值,常设为NULL

     如果是以setitimer提供的定时器来休眠,只需阻塞等待定时器信号就可以了。

     第二种方法是使用select来提供精确定时和休眠:

     int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,
           struct timeval *timeout);

     n指监视的文件描述符范围,通常设为所要selectfd1readfdswritefdsexceptfds分别是读,写和异常文件描述符集,timeout为超时时间。

     可能用到的关于文件描述符集操作的宏有:

     FD_CLR(int fd, fd_set *set);    清除fd
     FD_ISSET(int fd, fd_set *set);  测试fd是否设置
     FD_SET(int fd, fd_set *set);     设置fd
     FD_ZERO(fd_set *set);             清空描述符集 

     我们此时用不到这些宏,因为我们并不关心文件描述符的状态,我们关心的是select超时。所以我们需要把readfdswritefdsexceptfds都设为NULL,只指定timeout时间就行了。至于n我们可以不关心,所以你可以把它设为任何非负值。实现代码如下:

     int msSleep(long ms) {

        struct timeval tv;

        tv.tv_sec = 0;

        tv.tv_usec = ms;

        return select(0, NULL, NULL, NULL, &tv);

     }

     呵呵,怎么样,是不是很简单? 

     结语:

      setitimerselect都能实现进程的精确休眠,本文分别对他们进行了简单介绍,并给出了一个简单的给予select的实现。我不推荐使用 setitimer,因为一者Linux系统提供的timer有限(每个进程至多能设3个不同类型的timer),再者ssetitimer实现起来没有 select简单。

     

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