Linux定時器的使用

使用定時器的目的無非是為了周期性的執行某一任務，或者是到了一個指定時間去執行某一個任務。要達到這一目的，一般有兩個常見的比較有效的方法。一個是用linux内部的三個定時器，另一個是用sleep, usleep函數讓程序睡眠一段時間，使用alarm定時發出一個信号，還有那就是用gettimeofday, difftime等自己來計算時間間隔，然後時間到了就執行某一任務，但是這種方法效率低，是以不常用。

alarm用在不需要經确定時的時候，傳回之前剩餘的秒數。

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.

測試程式：

1 

 cat timer.<b>c</b>

2 

#include &lt;stdio.h&gt;

3 

#include &lt;unistd.h&gt;

4 

#include &lt;sys/time.h&gt;

5 

#include &lt;signal.h&gt;

6 

7 

void func()

8 

{

9 

        printf("2 s reached.\n");

10 

}

11 

12 

int main()

13 

14 

        signal(SIGALRM,func);

15 

        alarm(<b>2</b>);

16 

        while(<b>1</b>);

17 

        return <b>0</b>;

18 

19 

Linux為每個任務安排了3個内部定時器：

ITIMER_REAL：實時定時器，不管程序在何種模式下運作（甚至在程序被挂起時），它總在計數。定時到達，向程序發送SIGALRM信号。

ITIMER_VIRTUAL：這個不是實時定時器，當程序在使用者模式（即程式執行時）計算程序執行的時間。定時到達後向該程序發送SIGVTALRM信号。 

ITIMER_PROF：程序在使用者模式（即程式執行時）和核心模式（即程序排程用時）均計數。定時到達産生SIGPROF信号。ITIMER_PROF記錄的時間比ITIMER_VIRTUAL多了程序排程所花的時間。

定時器在初始化是，被賦予一個初始值，随時間遞減，遞減至0後發出信号，同時恢複初始值。在任務中，我們可以一種或者全部三種定時器，但同一時刻同一類型的定時器隻能使用一個。

用到的函數有：

#include &lt;sys/time.h&gt;

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; /*時間間隔*/

struct timeval it_value;   /*目前時間計數*/

it_interval用來指定每隔多長時間執行任務， it_value用來儲存目前時間離執行任務還有多長時間。比如說， 你指定it_interval為2秒(微秒為0)，開始的時候我們把it_value的時間也設定為2秒（微秒為0），當過了一秒， it_value就減少一個為1， 再過1秒，則it_value又減少1，變為0，這個時候發出信号（告訴使用者時間到了，可以執行任務了），并且系統自動把it_value的時間重置為it_interval的值，即2秒，再重新計數。

為了幫助你了解這個問題，我們來看一個例子：

/*

*******************************************************************************************************

** Function name: main()

** Descriptions : Demo for timer.

** Input        : NONE

** Output       : NONE

** Created by   : Chenxibing

** Created Date : <b>2005</b>-<b>12</b>-<b>29</b>

**-----------------------------------------------------------------------------------------------------

** Modified by  :

** Modified Date:

*/

int limit = <b>10</b>;

20 

/* signal process */

21 

void timeout_info(int signo)

22 

23 

    if(limit == <b>0</b>)

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   = <b>0</b>;

38 

    sigemptyset(&amp;act.sa_mask);

39 

    sigaction(SIGPROF, &amp;act, NULL);

40 

41 

42 

/* init */

43 

void init_time(void)

44 

45 

    struct itimerval val;

46 

47 

    val.it_value.tv_sec = <b>1</b>;

48 

    val.it_value.tv_usec = <b>0</b>;

49 

    val.it_interval = val.it_value;

50 

    setitimer(ITIMER_PROF, &amp;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(<b>1</b>);

61 

   return <b>0</b>;

62 

63 

對于ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的使用方法類似，當你在setitimer裡面設定的定時器為ITIMER_VIRTUAL的時候，你把sigaction裡面的SIGALRM改為SIGVTALARM, 同理，ITIMER_PROF對應SIGPROF。

不過，你可能會注意到，當你用ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的時候，你拿一個秒表，你會發現程式輸出字元串的時間間隔會不止2秒，甚至5-6秒才會輸出一個，至于為什麼，自己好好琢磨一下^_^

下面我們來看看用sleep以及usleep怎麼實作定時執行任務。

#include &lt;signal.h&gt;

#include &lt;unistd.h&gt;

#include &lt;string.h&gt;

#include &lt;stdio.h&gt;

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(&amp;act.sa_mask);

sigaction(50, &amp;act, NULL);

len = strlen(msg);

while ( 1 )

sleep(2); /*睡眠2秒*/

/*向主程序發送信号，實際上是自己給自己發信号*/

sigqueue(getpid(), 50, tsval);

return 0;

看到了吧，這個要比上面的簡單多了，而且你用秒表測一下，時間很準，指定2秒到了就給你輸出一個字元串。是以，如果你隻做一般的定時，到了時間去執行一個任務，這種方法是最簡單的。

下面我們來看看，通過自己計算時間差的方法來定時：

#include &lt;time.h&gt;

static time_t lasttime;

time(&amp;lasttime);

time_t nowtime;

/*擷取目前時間*/

time(&amp;nowtime);

/*和上一次的時間做比較，如果大于等于2秒，則立刻發送信号*/

if (nowtime - lasttime &gt;= 2)

lasttime = nowtime;

這個和上面不同之處在于，是自己手工計算時間差的，如果你想更精确的計算時間差，你可以把 time 函數換成gettimeofday，這個可以精确到微妙。

上面介紹的幾種定時方法各有千秋，在計時效率上、方法上和時間的精确度上也各有不同，采用哪種方法，就看你程式的需要。

本文轉自feisky部落格園部落格，原文連結：http://www.cnblogs.com/feisky/archive/2010/03/20/1690561.html，如需轉載請自行聯系原作者