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linux应用层定时器

分类： linux

2013-05-07 11:42:47


  1. 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。

  3. 1、alarm
  4. 如果不要求很精确的话，用 alarm() 和 signal() 就够了
  5. unsigned int alarm(unsigned int seconds)
  6. 专门为sigalrm信号而设，在指定的时间seconds秒后，将向进程本身发送sigalrm信号，又称为闹钟时间。进程调用alarm后，任何以前的alarm()调用都将无效。如果参数seconds为零，那么进程内将不再包含任何闹钟时间。如果调用alarm（）前，进程中已经设置了闹钟时间，则返回上一个闹钟时间的剩余时间，否则返回0。
  7. 示例：
  8. #include <stdio.h>
  9. #include <unistd.h>
  10. #include <signal.h>
  11. void sigalrm_fn(int sig)
  12. {
  13.     printf("alarm!\n");
  14.     alarm(2);
  15.     return;
  16. }
  17. int main(void)
  18. {
  19.     signal(sigalrm, sigalrm_fn);
  20.     alarm(2);
  21.     
  22.     while(1) pause();
  23. }

  25. 2、setitimer
  26. int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));
  27. int getitimer(int which, struct itimerval *value);
  28. strcut timeval
  29. {
  30.    long tv_sec; /*秒*/
  31.    long tv_usec; /*微秒*/
  32. };

  34. struct itimerval
  35. {
  36.    struct timeval it_interval; /*时间间隔*/
  37.    struct timeval it_value; /*当前时间计数*/
  38. };
  39. setitimer()比alarm功能强大，支持3种类型的定时器：
  40. 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
  41. 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
  42. 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。
  43. setitimer()第一个参数which指定定时器类型（上面三种之一）；第二个参数是结构itimerval的一个实例；第三个参数可不做处理。
  44. 下面是关于setitimer调用的一个简单示范，在该例子中，每隔一秒发出一个sigalrm，每隔0.5秒发出一个sigvtalrm信号：：
  45. #include <stdio.h>
  46. #include <stdlib.h>
  47. #include <unistd.h>
  48. #include <signal.h>
  49. #include <time.h>
  50. #include <sys/time.h>
  51. int sec;
  52. void sigroutine(int signo){
  53.    switch (signo){
  54.    case sigalrm:
  55.        printf("catch a signal -- sigalrm \n");
  56.        signal(sigalrm, sigroutine);
  57.        break;
  58.    case sigvtalrm:
  59.        printf("catch a signal -- sigvtalrm \n");
  60.        signal(sigvtalrm, sigroutine);
  61.        break;
  62.    }
  63.    return;
  64. }

  66. int main()
  67. {
  68.    struct itimerval value, ovalue, value2;

  70.    sec = 5;
  71.    printf("process id is %d ", getpid());
  72.    signal(sigalrm, sigroutine);
  73.    signal(sigvtalrm, sigroutine);
  74.    value.it_value.tv_sec = 1;
  75.    value.it_value.tv_usec = 0;
  76.    value.it_interval.tv_sec = 1;
  77.    value.it_interval.tv_usec = 0;
  78.    setitimer(itimer_real, &value, &ovalue);
  79.    value2.it_value.tv_sec = 0;
  80.    value2.it_value.tv_usec = 500000;
  81.    value2.it_interval.tv_sec = 0;
  82.    value2.it_interval.tv_usec = 500000;
  83.    setitimer(itimer_virtual, &value2, &ovalue);
  84.    for(;;);
  85. }

  87. 该例子的屏幕拷贝如下：
  88. localhost:~$ ./timer_test
  89. process id is 579
  90. catch a signal – sigvtalrm
  91. catch a signal – sigalrm
  92. catch a signal – sigvtalrm
  93. catch a signal – sigvtalrm
  94. catch a signal – sigalrm
  95. catch a signal –gvtalrm

  97. 注意：linux信号机制基本上是从unix系统中继承过来的。早期unix系统中的信号机制比较简单和原始，后来在实践中暴露出一些问题，因此，把那些建立在早期机制上的信号叫做"不可靠信号"，信号值小于sigrtmin(red hat 7.2中，sigrtmin=32，sigrtmax=63)的信号都是不可靠信号。这就是"不可靠信号"的来源。它的主要问题是：进程每次处理信号后，就将对信号的响应设置为默认动作。在某些情况下，将导致对信号的错误处理；因此，用户如果不希望这样的操作，那么就要在信号处理函数结尾再一次调用 signal()，重新安装该信号。

  99. 3.用sleep以及usleep怎么实现定时执行任务。
  100. #include <signal.h>
  101. #include <unistd.h>
  102. #include <string.h>
  103. #include <stdio.h>
  104. static char msg[] = "i received a msg.\n";
  105. int len;
  106. void show_msg(int signo)
  107. {
  108.     write(stderr_fileno, msg, len);
  109. }

  111. int main()
  112. {
  113.     struct sigaction act;
  114.     union sigval tsval;
  115.     act.sa_handler = show_msg;
  116.     act.sa_flags = 0;
  117.     sigemptyset(&act.sa_mask);
  118.     sigaction(50, &act, null);
  119.     len = strlen(msg);
  120.     while ( 1 )
  121.     {
  122.         sleep(2); /*睡眠2秒*/
  123.         /*向主进程发送信号，实际上是自己给自己发信号*/
  124.         sigqueue(getpid(), 50, tsval);
  125.     }
  126.     return 0;
  127. }
  128. 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。

  130. 4.通过自己计算时间差的方法来定时
  131. #include <signal.h>
  132. #include <unistd.h>
  133. #include <string.h>
  134. #include <stdio.h>
  135. #include <time.h>
  136. static char msg[] = "i received a msg.\n";
  137. int len;
  138. static time_t lasttime;
  139. void show_msg(int signo)
  140. {
  141.     write(stderr_fileno, msg, len);
  142. }
  143. int main()
  144. {
  145.     struct sigaction act;
  146.     union sigval tsval;
  147.     act.sa_handler = show_msg;
  148.     act.sa_flags = 0;
  149.     sigemptyset(&act.sa_mask);
  150.     sigaction(50, &act, null);
  151.     len = strlen(msg);
  152.     time(&lasttime);
  153.     while ( 1 )
  154.     {
  155.         time_t nowtime;
  156.         /*获取当前时间*/
  157.         time(&nowtime);
  158.         /*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*/
  159.         if (nowtime - lasttime >= 2)
  160.         {
  161.             /*向主进程发送信号，实际上是自己给自己发信号*/
  162.             sigqueue(getpid(), 50, tsval);
  163.             lasttime = nowtime;
  164.         }
  165.     }
  166.     return 0;
  167. }
  168. 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。

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