Linux定时器的使用(三种方法)
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,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> |
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 : 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 | } |
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。
https://blog.csdn.net/skc361/article/details/20544933
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