不容错过：Linux定时器的使用

来源：互联网发布：网站建设优化及推广编辑：程序博客网时间：2024/06/04 19:36

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，使用alarm定时发出一个信号，还有那就是用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。 alarm

alarm用在不需要经确定时的时候，返回之前剩余的秒数。

NAME
alarm - set an alarm clock for delivery of a signal
SYNOPSIS
#include

1    cat timer.c2   #include <stdio.h>3   #include <unistd.h>4   #include <sys/time.h>5   #include <signal.h>6    7   void func()8   {9           printf("2 s reached.\n");10      }11       12      int main()13      {14              signal(SIGALRM,func);15              alarm(2);16              while(1);17              return 0;18      }19

Linux内置的3个定时器

Linux为每个任务安排了3个内部定时器：

ITIMER_REAL：实时定时器，不管进程在何种模式下运行（甚至在进程被挂起时），它总在计数。定时到达，向进程发送SIGALRM信号。

ITIMER_VIRTUAL：这个不是实时定时器，当进程在用户模式（即程序执行时）计算进程执行的时间。定时到达后向该进程发送SIGVTALRM信号。

ITIMER_PROF：进程在用户模式（即程序执行时）和核心模式（即进程调度用时）均计数。定时到达产生SIGPROF信号。ITIMER_PROF记录的时间比ITIMER_VIRTUAL多了进程调度所花的时间。

定时器在初始化是，被赋予一个初始值，随时间递减，递减至0后发出信号，同时恢复初始值。在任务中，我们可以一种或者全部三种定时器，但同一时刻同一类型的定时器只能使用一个。

用到的函数有：

#include <sys/time.h>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：

1   #include <stdio.h>2   #include <signal.h>3   #include <sys/time.h>4    5   /*6   *******************************************************************************************************7   ** Function name: main()8   ** Descriptions : Demo for timer.9   ** Input        : NONE10      ** Output       : NONE11      ** Created by   : Chenxibing12      ** Created Date : 2005-12-2913      **-----------------------------------------------------------------------------------------------------14      ** Modified by  :15      ** Modified Date:16      **-----------------------------------------------------------------------------------------------------17      *******************************************************************************************************18      */19      int limit = 10;20      /* signal process */21      void timeout_info(int signo)22      {23          if(limit == 0)24          {25              printf("Sorry, time limit reached.\n");26              return;27          }28          printf("only %d senconds left.\n", limit--);29      }30       31      /* init sigaction */32      void init_sigaction(void)33      {34          struct sigaction act;35       36          act.sa_handler = timeout_info;37          act.sa_flags   = 0;38          sigemptyset(&act.sa_mask);39          sigaction(SIGPROF, &act, NULL);40      }41       42      /* init */43      void init_time(void)44      {45          struct itimerval val;46       47          val.it_value.tv_sec = 1;48          val.it_value.tv_usec = 0;49          val.it_interval = val.it_value;50          setitimer(ITIMER_PROF, &val, NULL);51      }52       53       54      int main(void)55      {56          init_sigaction();57          init_time();58          printf("You have only 10 seconds for thinking.\n");59       60          while(1);61         return 0;62      }63

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

下面我们来看看用sleep以及usleep怎么实现定时执行任务。

  #include <signal.h>    #include <unistd.h>    #include <string.h>    #include <stdio.h>    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。
时间差

下面我们来看看，通过自己计算时间差的方法来定时：

    #include <signal.h>    #include <unistd.h>    #include <string.h>    #include <stdio.h>    #include <time.h>    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。

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