Linux定时器的使用

转自：http://blog.chinaunix.net/uid-27717694-id-3658941.html

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。 

1、alarm

如果不要求很精确的话，用 alarm() 和 signal() 就够了

unsigned int alarm(unsigned int seconds)

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。

示例：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

void sigalrm_fn(int sig)

{

    printf("alarm!\n");

    alarm(2);

    return;

}

int main(void)

{

    signal(SIGALRM, sigalrm_fn);

    alarm(2);

    

    while(1) pause();

}

2、setitimer

int setitimer(int which, const struct
itimerval *value, struct itimerval *ovalue));

int getitimer(int which, struct
itimerval *value);

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*/

};

setitimer()比alarm功能强大，支持3种类型的定时器：

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。

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。

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：：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

#include <time.h>

#include <sys/time.h>

int sec;

void sigroutine(int signo){

   switch (signo){

   case SIGALRM:

       printf("Catch a signal -- SIGALRM \n");

       signal(SIGALRM, sigroutine);

       break;

   case SIGVTALRM:

       printf("Catch a signal -- SIGVTALRM \n");

       signal(SIGVTALRM, sigroutine);

       break;

   }

   return;

}

int main()

{

   struct itimerval value, ovalue, value2;

   sec = 5;

   printf("process id is %d ", getpid());

   signal(SIGALRM, sigroutine);

   signal(SIGVTALRM, sigroutine);

   value.it_value.tv_sec = 1;

   value.it_value.tv_usec = 0;

   value.it_interval.tv_sec = 1;

   value.it_interval.tv_usec = 0;

   setitimer(ITIMER_REAL, &value, &ovalue);

   value2.it_value.tv_sec = 0;

   value2.it_value.tv_usec = 500000;

   value2.it_interval.tv_sec = 0;

   value2.it_interval.tv_usec = 500000;

   setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2, &ovalue);

   for(;;);

}

该例子的屏幕拷贝如下：

localhost:~$ ./timer_test

process id is 579

Catch a signal – SIGVTALRM

Catch a signal – SIGALRM

Catch a signal – SIGVTALRM

Catch a signal – SIGVTALRM

Catch a signal – SIGALRM

Catch a signal –GVTALRM

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。

3.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。

4.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。