linux定时器的使用

使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，其实，还有一个方法，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。

　　首先来看看linux操作系统为每一个进程提供的3个内部计时器。

　　ITIMER_REAL: 给一个指定的时间间隔，按照实际的时间来减少这个计数，当时间间隔为0的时候发出SIGALRM信号

　　ITIMER_VIRTUAL: 给定一个时间间隔，当进程执行的时候才减少计数，时间间隔为0的时候发出SIGVTALRM信号

　　ITIMER_PROF: 给定一个时间间隔，当进程执行或者是系统为进程调度的时候，减少计数，时间到了，发出SIGPROF信号，这个和ITIMER_VIRTUAL联合，常用来计算系统内核时间和用户时间。

　　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：

　　#include <sys/time.h>

　　#include <stdio.h>

　　#include <unistd.h>

　　#include <signal.h>

　　#include <string.h>

　　static char msg[] = "time is running out\n";

　　static int len;

　　// 向标准错误输出信息，告诉用户时间到了

　　void prompt_info(int signo)

　　{

　　write(STDERR_FILENO, msg, len);

　　}

　　// 建立信号处理机制

　　void init_sigaction(void)

　　{

　　struct sigaction tact;

　　/*信号到了要执行的任务处理函数为prompt_info*/

　　tact.sa_handler = prompt_info;

　　tact.sa_flags = 0;

　　/*初始化信号集*/

　　sigemptyset(&tact.sa_mask);

　　/*建立信号处理机制*/

　　sigaction(SIGALRM, &tact, NULL);

　　}

 

　　void init_time()

　　{

　　struct itimerval value;

　　/*设定执行任务的时间间隔为2秒0微秒*/

　　value.it_value.tv_sec = 2;

　　value.it_value.tv_usec = 0;

　　/*设定初始时间计数也为2秒0微秒*/

　　value.it_interval = value.it_value;

　　/*设置计时器ITIMER_REAL*/

　　setitimer(ITIMER_REAL, &value, NULL);

　　}

　　int main()

　　{

　　len = strlen(msg);

　　init_sigaction();

　　init_time();

　　while ( 1 );

　　exit(0);

　　}

　　该程序的ITMER_REAL定时器，每隔2秒钟都会发送一个SIGALRM信号，当主函数接收到了这个信号之后，调用信号处理函数prompt_info在标准错误上输出time is running out这个字符串。

　　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^_^

　　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。

　　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，就看你程序的需要了。

转：http://www.chineselinuxuniversity.net/articles/29933.shtml