Linux定时器的使用

文章由LinuxBoy分享于2019-03-24 08:03:17热评（108）

Linux定时器的使用

Posted on 2010-03-20 17:40 feisky 阅读(1073) 评论(0) 编辑收藏

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，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 <unistd.h>

unsigned int alarm(unsigned int seconds);

DESCRIPTION

alarm arranges for a SIGALRM signal to be delivered to the process in

seconds seconds.

If seconds is zero, no new alarm is scheduled.

In any event any previously set alarm is cancelled.

测试程序：

1 cat timer.c

2 #include <stdio.h>

3 #include <unistd.h>

4 #include <sys/time.h>

5 #include <signal.h>

7 void func()

8 {

9 printf("2 s reached.\n");

10 }

12 int main()

13 {

14 signal(SIGALRM,func);

15 alarm(2);

16 while(1);

17 return 0;

18 }

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>

5 /*

6 *******************************************************************************************************

7 ** Function name: main()

8 ** Descriptions : Demo for timer.

9 ** Input : NONE

10 ** Output : NONE

11 ** Created by : Chenxibing

12 ** Created Date : 2005-12-29

13 **-----------------------------------------------------------------------------------------------------

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 }

31 /* init sigaction */

32 void init_sigaction(void)

33 {

34 struct sigaction act;

36 act.sa_handler = timeout_info;

37 act.sa_flags = 0;

38 sigemptyset(&act.sa_mask);

39 sigaction(SIGPROF, &act, NULL);

40 }

42 /* init */

43 void init_time(void)

44 {

45 struct itimerval val;

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 }

54 int main(void)

55 {

56 init_sigaction();

57 init_time();

58 printf("You have only 10 seconds for thinking.\n");

60 while(1);

61 return 0;

62 }

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。

推荐文章：

Linux定时器的使用