linux定時(shí)器的使用
使用定時(shí)器的目的無(wú)非是為了周期性的執(zhí)行某一任務(wù)，或者是到了一個(gè)指定時(shí)間去執(zhí)行某一個(gè)任務(wù)。要達(dá)到這一目的，一般有兩個(gè)常見的比較有效的方法。一個(gè)是用linux內(nèi)部的三個(gè)定時(shí)器，另一個(gè)是用sleep, usleep函數(shù)讓進(jìn)程睡眠一段時(shí)間，其實(shí)，還有一個(gè)方法，那就是用gettimeofday, difftime等自己來(lái)計(jì)算時(shí)間間隔，然后時(shí)間到了就執(zhí)行某一任務(wù)，但是這種方法效率低，所以不常用。
首先來(lái)看看linux操作系統(tǒng)為每一個(gè)進(jìn)程提供的3個(gè)內(nèi)部計(jì)時(shí)器。
ITIMER_REAL: 給一個(gè)指定的時(shí)間間隔，按照實(shí)際的時(shí)間來(lái)減少這個(gè)計(jì)數(shù)，當(dāng)時(shí)間間隔為0的時(shí)候發(fā)出SIGALRM信號(hào)
ITIMER_VIRTUAL: 給定一個(gè)時(shí)間間隔，當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行的時(shí)候才減少計(jì)數(shù)，時(shí)間間隔為0的時(shí)候發(fā)出SIGVTALRM信號(hào)
ITIMER_PROF: 給定一個(gè)時(shí)間間隔，當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行或者是系統(tǒng)為進(jìn)程調(diào)度的時(shí)候，減少計(jì)數(shù)，時(shí)間到了，發(fā)出SIGPROF信號(hào)，這個(gè)和ITIMER_VIRTUAL聯(lián)合，常用來(lái)計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)間和用戶時(shí)間。
用到的函數(shù)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; /*時(shí)間間隔*/
struct timeval it_value; /*當(dāng)前時(shí)間計(jì)數(shù)*/
};
it_interval用來(lái)指定每隔多長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行任務(wù)， it_value用來(lái)保存當(dāng)前時(shí)間離執(zhí)行任務(wù)還有多長(zhǎng)時(shí)間。比如說(shuō)， 你指定it_interval為2秒(微秒為0)，開始的時(shí)候我們把it_value的時(shí)間也設(shè)定為2秒（微秒為0），當(dāng)過(guò)了一秒， it_value就減少一個(gè)為1， 再過(guò)1秒，則it_value又減少1，變?yōu)?，這個(gè)時(shí)候發(fā)出信號(hào)（告訴用戶時(shí)間到了，可以執(zhí)行任務(wù)了），并且系統(tǒng)自動(dòng)把it_value的時(shí)間重置為it_interval的值，即2秒，再重新計(jì)數(shù)。
為了幫助你理解這個(gè)問(wèn)題，我們來(lái)看一個(gè)例子：
#include
#include
#include
#include
#include
static char msg[] = "time is running out\n";
static int len;
// 向標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出信息，告訴用戶時(shí)間到了
void prompt_info(int signo)
{
write(STDERR_FILENO, msg, len);
}
// 建立信號(hào)處理機(jī)制
void init_sigaction(void)
{
struct sigaction tact;
/*信號(hào)到了要執(zhí)行的任務(wù)處理函數(shù)為prompt_info*/
tact.sa_handler = prompt_info;
tact.sa_flags = 0;
/*初始化信號(hào)集*/
sigemptyset(&tact.sa_mask);
/*建立信號(hào)處理機(jī)制*/
sigaction(SIGALRM, &tact, NULL);
#p#}
void init_time()
{
struct itimerval value;
/*設(shè)定執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間間隔為2秒0微秒*/
value.it_value.tv_sec = 2;
value.it_value.tv_usec = 0;
/*設(shè)定初始時(shí)間計(jì)數(shù)也為2秒0微秒*/
value.it_interval = value.it_value;
/*設(shè)置計(jì)時(shí)器ITIMER_REAL*/
setitimer(ITIMER_REAL, &value, NULL);
}
int main()
{
len = strlen(msg);
init_sigaction();
init_time();
while ( 1 );
exit(0);
}
該程序的ITMER_REAL定時(shí)器，每隔2秒鐘都會(huì)發(fā)送一個(gè)SIGALRM信號(hào)，當(dāng)主函數(shù)接收到了這個(gè)信號(hào)之后，調(diào)用信號(hào)處理函數(shù)prompt_info在標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤上輸出time is running out這個(gè)字符串。
對(duì)于ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的使用方法類似，當(dāng)你在setitimer里面設(shè)置的定時(shí)器為ITIMER_VIRTUAL的時(shí)候，你把sigaction里面的SIGALRM改為SIGVTALarm, 同理，ITIMER_PROF對(duì)應(yīng)SIGPROF。
不過(guò)，你可能會(huì)注意到，當(dāng)你用ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的時(shí)候，你拿一個(gè)秒表，你會(huì)發(fā)現(xiàn)程序輸出字符串的時(shí)間間隔會(huì)不止2秒，甚至5-6秒才會(huì)輸出一個(gè)，至于為什么，自己好好琢磨一下^_^
下面我們來(lái)看看用sleep以及usleep怎么實(shí)現(xiàn)定時(shí)執(zhí)行任務(wù)。
#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#/*向主進(jìn)程發(fā)送信號(hào)，實(shí)際上是自己給自己發(fā)信號(hào)*/
sigqueue(getpid(), 50, tsval);
}
return 0;
}
看到了吧，這個(gè)要比上面的簡(jiǎn)單多了，而且你用秒表測(cè)一下，時(shí)間很準(zhǔn)，指定2秒到了就給你輸出一個(gè)字符串。所以，如果你只做一般的定時(shí)，到了時(shí)間去執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，這種方法是最簡(jiǎn)單的。
下面我們來(lái)看看，通過(guò)自己計(jì)算時(shí)間差的方法來(lái)定時(shí)：
#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;
/*獲取當(dāng)前時(shí)間*/
time(&nowtime);
/*和上一次的時(shí)間做比較，如果大于等于2秒，則立刻發(fā)送信號(hào)*/
if (nowtime - lasttime >= 2)
{
/*向主進(jìn)程發(fā)送信號(hào)，實(shí)際上是自己給自己發(fā)信號(hào)*/
sigqueue(getpid(), 50, tsval);
lasttime = nowtime;
}
}
return 0;
}
這個(gè)和上面不同之處在于，是自己手工計(jì)算時(shí)間差的，如果你想更精確的計(jì)算時(shí)間差，你可以把 time 函數(shù)換成gettimeofday，這個(gè)可以精確到微妙。
上面介紹的幾種定時(shí)方法各有千秋，在計(jì)時(shí)效率上、方法上和時(shí)間的精確度上也各有不同，采用哪種方法，就看你程序的需要了。
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