linux定时器的使用

傷城~ 2022-07-11 13:48 247阅读 0赞

文章来源：[http://blog.csdn.net/nhczp/archive/2009/04/22/4101171.aspx][http_blog.csdn.net_nhczp_archive_2009_04_22_4101171.aspx]

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：  
<coolcode lang="cpp"linenum="off"> \#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\*/  
\};</coolcode>

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：  
<coolcode lang="cpp"linenum="off"> \#include <sys/time.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <signal.h>  
\#include <string.h>  
static char msg\[\] = "time is running outn";  
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);  
\}</coolcode>

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。

<coolcode lang="cpp"linenum="off"> \#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;  
\}</coolcode>

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：  
<coolcode lang="cpp"linenum="off"> \#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;  
\}</coolcode>

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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