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linux定时器的使用
系统 Linux
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。

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

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

#include

#include

#include

#include

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);

#p#

}

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

#include

#include

#include

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*/

#p#

/*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

#include

#include

#include

#include

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。

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责任编辑:赵宁宁 来源: chinaitlab
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