Linux 计时器 函数
来源:互联网 发布:网络英语外教哪家好 编辑:程序博客网 时间:2024/06/18 13:34
程序注册三个定时器,分别对实际时间、进程使用CPU时间、用户使用CPU时间进行即时,计时时间为10秒。同时设定一个用户信号,当该信号在用户指定的空计次循环后到来。在用户信号到来后,打印各个计时器走过的时间值,并计算出内核所用的时间。到实际时间计时器到达10秒后产生定时器信号时,程序打印各计时器走过的时间,并退出程序。
因为需要获得定时器的时间,因此,我们需要使用setitimer和getitimer计时器。使用这两个计时器要频繁的对itimerval和timeval这两个结构体进行操作。首先,应该对这两个结构体在本实例中常用到的操作进行封装。封装的函数包括,timeval的比较,计算两个timeval的时间差,计算itimerval走过的时间(因为itimerval记录的是定时器剩余时间)。为了显示的需要,我们需要封装一个对timeval打印的函数。
之后,我们需要设计信号和信号处理函数,这里我们一共需要两个信号:SIGALRM和SIGUSR1。因为信号处理函数有一个int型参数,该参数可以用来区分信号。考虑到,两个信号到来以后都需要进行时间计算。因此可以考虑将两个信号写成一个函数,通过参数识别,在不同的位置进行不同的处理。
#include <stdio.h>#include <time.h>#include <sys/time.h>#include <stdlib.h>#include <signal.h>/* 函数声明 *//* 信号处理函数 */static void SigHandler(int signo);/* 操作辅助函数 */void TimerPassed(const struct itimerval *itimer, struct timeval *tv);void TimeSubstract(const struct timeval *tv1, const struct timeval *tv2, struct timeval *tvres);int TimeCompare(const struct timeval *tv1, const struct timeval *tv2);void PrintTimeval(const char *str, const struct timeval *tv);/* 主函数,程序入口点 */int main(){ /* 变量声明 */ struct itimerval myitimer; long i, count; /* 注册信号处理函数 */ /* 注册用户信号1处理函数 */ if (signal(SIGUSR1, SigHandler) == SIG_ERR) { printf("Unable to create handler for SIGUSR1\n"); exit(0); } /* 定时器信号处理函数 */ /* 这里将同一个函数注册给两个信号,函数内部存在区分信号类型的逻辑 */ if (signal(SIGALRM, SigHandler) == SIG_ERR){ printf("Unable to create handler for SIGALRM\n"); exit(0); } /* 运行参数输入 */ printf("Loop times between timer info outputs (300 Recommanded):\n"); scanf("%ld", &count);count *= 1000000; /* 初始化定时器参数 */ myitimer.it_interval.tv_sec = 10; myitimer.it_interval.tv_usec = 0; myitimer.it_value.tv_sec = 10; myitimer.it_value.tv_usec = 0; /* 注册定时器 */ setitimer(ITIMER_REAL, &myitimer, NULL); /* 实时定时器 */ setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &myitimer, NULL); /* 用户定时器 */ setitimer(ITIMER_PROF, &myitimer, NULL); /* CPU定时器 */ /* 无限循环,等待信号处理 */ while (1) { for (i=0; i < count; i++); /* 每进行指定次数的循环后,发送用户信号1给自己 */ raise(SIGUSR1); }}/* 信号处理函数 */static void SigHandler(int signo){ /* 变量声明 */ struct itimerval tmp_itimer; struct timeval realtv, cputv, usertv, kerneltv; /* 获得实时定时器时间 */ getitimer(ITIMER_REAL, &tmp_itimer); TimerPassed(&tmp_itimer, &realtv); /* 获得CPU定时器时间 */ getitimer(ITIMER_PROF, &tmp_itimer); TimerPassed(&tmp_itimer, &cputv); /* 获得用户定时器时间 */ getitimer(ITIMER_VIRTUAL,&tmp_itimer); TimerPassed(&tmp_itimer, &usertv); /* 计算Linux内核使用CPU时间 */ TimeSubstract(&cputv, &usertv, &kerneltv);/* 按照信号进行处理 */ switch (signo) { /* 用户信号1 */ case SIGUSR1: /* 输出各种时间值 */ PrintTimeval("Real Time ", &realtv); PrintTimeval("CPU Time ", &cputv); PrintTimeval("User Time ", &usertv); PrintTimeval("Kernel Time", &kerneltv); printf("\n"); break; /* 定时器信号 */ case SIGALRM: /* 输出时间值后退出程序 */ printf("Time up, the application will escape.\n"); PrintTimeval("CPU Time ", &cputv); PrintTimeval("User Time ", &usertv); PrintTimeval("Kernel Time", &kerneltv); exit(0); break; }}/* 计算时间的流逝 */void TimerPassed(const struct itimerval *itimer, struct timeval *tv){ TimeSubstract(&(itimer->it_interval), &(itimer->it_value), tv);}/* 计算两个时间的差值 */void TimeSubstract(const struct timeval *tv1, const struct timeval *tv2, struct timeval *tvres){ /* 变量声明 */ const struct timeval *tmptv1, *tmptv2; int cmpres; /* 比较tv1和tv2,将较大值赋给tmptv1,较小值赋给tmptv2 */ cmpres = TimeCompare(tv1, tv2); if (cmpres > 0) { tmptv1 = tv1; tmptv2 = tv2;} else { tmptv1 = tv2; tmptv2 = tv1; } /* 做差时存在借位的情况 */ if (tmptv1->tv_usec < tmptv2->tv_usec) { /* 结果的秒数多减1,借给微秒 */ tvres->tv_sec = tmptv1->tv_sec - tmptv2->tv_sec - 1; /* 微秒做减法时,先加上借来的一秒(1000000微秒) */ tvres->tv_usec = tmptv1->tv_usec + 1000000 - tmptv2->tv_usec; /* 不存在借位的情况 */ } else { /* 对应的秒和微秒分别做差 */ tvres->tv_sec = tmptv1->tv_sec - tmptv2->tv_sec; tvres->tv_usec = tmptv1->tv_usec - tmptv2->tv_usec; }}/* 时间值比较大小 */int TimeCompare(const struct timeval *tv1, const struct timeval *tv2){ /* 如果秒值不一致则秒值大者较大 */ if (tv1->tv_sec > tv2->tv_sec) return 1; else if (tv1->tv_sec < tv2->tv_sec) return -1; /* 秒值相同的,微秒值较大者较大 */ else if (tv1->tv_usec > tv2->tv_usec) return 1; else if (tv1->tv_usec < tv2->tv_usec) return -1; /* 秒值和微秒值皆相同者等值 */ else return 0;}/* 打印时间 */void PrintTimeval(const char *str, const struct timeval *tv){ printf("%s = %ld sec %ld usec\n", str, tv->tv_sec, tv->tv_usec);}
程序会提示你输入空循环的次数,2.7GHz的CPU在空闲的时候使用300至500时大约会1秒钟显示一次时间。数值越大显示时间的间隔越长,根据你的计算机的具体情况而定。此外输出的数据也各你当前系统状态而定。
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