【转】C/C++ 定时

Linux下的定时器：alarm()与setitimer()

发布时间：2007.12.27 06:45 来源：赛迪网作者：korn

Linux下的定时器有两种，以下分别介绍：

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)

函数说明: alarm()用来设置信号SIGALRM在经过参数seconds指定的秒数后传送给目前的进程。如果参数seconds为0，则之前设置的闹钟会被取消，并将剩下的时间返回。

返回值: 返回之前闹钟的剩余秒数，如果之前未设闹钟则返回0。

alarm()执行后，进程将继续执行，在后期(alarm以后)的执行过程中将会在seconds秒后收到信号SIGALRM并执行其处理函数。

<ccid_nobr>

<ccid_code>#include 

#include 

#include 

void sigalrm_fn(int sig)

{

printf("alarm!\n");

alarm(2);

return;

}

int main(void)

{

signal(SIGALRM, sigalrm_fn);

alarm(1);

while(1) pause();

}

2、setitimer()

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

setitimer()比alarm功能强大，支持3种类型的定时器：

ITIMER_REAL : 以系统真实的时间来计算，它送出SIGALRM信号。

ITIMER_VIRTUAL : -以该进程在用户态下花费的时间来计算，它送出SIGVTALRM信号。

ITIMER_PROF : 以该进程在用户态下和内核态下所费的时间来计算，它送出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。

setitimer()调用成功返回0，否则返回-1。

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:

<ccid_nobr>

<ccid_code>#include 

#include 

#include 

#include 

#include 

#include 

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; //(1)

sec = 5;

printf("process id is %d\n", 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); //(2)

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(;;)

;

}

(1) struct itimerval

<ccid_nobr>

<ccid_code>struct itimerval {

struct timeval it_interval; /* timer interval */

struct timeval it_value; /* current value */

};

itimerval: i --> interval

val --> value

itimerval结构中的it_value是减少的时间,当这个值为0的时候就发出相应的信号了. 然后再将it_value设置为it_interval值.

(2) setitimer()

setitimer()为其所在进程设置一个定时器，如果itimerval.it_interval不为0(it_interval的两个域都不为0)，则该定时器将持续有效(每隔一段时间就会发送一个信号)

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(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。

(原創) 如何每间格一段时间就执行function? (setitimer()) (C/C++) (C) (OS) (Linux)

http://www.cnblogs.com/oomusou/archive/2006/11/25/572246.html

setitimer()为Linux的API，并非C语言的Standard Library，setitimer()有两个功能，一是指定一段时间后，才执行某个function，二是每间格一段时间就执行某个function，以下程序demo如何使用setitimer()。

/**/
20

#include <stdio.h> // for printf()
21

#include <unistd.h> // for pause()
22

#include <signal.h> // for signal()
23

#include <string.h> // for memset()
24

#include <sys/time.h> // struct itimeral. setitimer()
25

void printMsg(int);
27

int main() {
29

// Get system call result to determine successful or failed
30

int res = 0;
31

// Register printMsg to SIGALRM
32

signal(SIGALRM, printMsg);
33

struct itimerval tick;
35

// Initialize struct
36

memset(&tick, 0, sizeof(tick));
37

// Timeout to run function first time
38

tick.it_value.tv_sec = 1; // sec
39

tick.it_value.tv_usec = 0; // micro sec.
40

// Interval time to run function
41

tick.it_interval.tv_sec = 1;
42

tick.it_interval.tv_usec = 0;
43

// Set timer, ITIMER_REAL : real-time to decrease timer,
44

// send SIGALRM when timeout
45

res = setitimer(ITIMER_REAL, &tick, NULL);
46

if (res) {
47

printf("Set timer failed!!\n");
48

}
49

// Always sleep to catch SIGALRM signal
51

while(1) {
52

pause();
53

}
54

return 0;
56

}
57

void printMsg(int num) {
59

printf("%s","Hello World!!\n");
60

}

当setitimer()所执行的timer时间到了，会呼叫SIGALRM signal，所以在第30行用signal()将要执行的function指定给SIGALRM。

在第43行呼叫setitimer()设定timer，但setitimer()第二个参数是sturct，负责设定timeout时间，所以第36行到第40行设定此struct。itimerval.it_value设定第一次执行function所延迟的秒数，itimerval.it_interval设定以后每几秒执行function，所以若只想延迟一段时间执行function，只要设定itimerval.it_value即可，若要设定间格一段时间就执行function，则it_value和it_interval都要设定，否则funtion的第一次无法执行，就别说以后的间隔执行了。

第36行和第39行的tv_sec为sec，第37行和40行为micro sec(0.001 sec)。

第43行的第一个参数ITIMER_REAL，表示以real-time方式减少timer，在timeout时会送出SIGALRM signal。第三个参数会存放旧的timeout值，如果不需要的话，指定NULL即可。

第47行的pause()，命令系统进入sleep状态，等待任何signal，一定要用while(1)无穷循环执行pause()，如此才能一直接收SIGALRM signal以间隔执行function，若拿掉while(1)，则function只会执行一次而已。

精确定时器设置

作者：朱云翔，胡平

http://zhuyunxiang.blog.51cto.com/653596/133995

10.5.2 精通定时器设置

函数alarm设置的定时器只能精确到秒，而以下函数理论上可以精确到微妙：

#include <sys/select.h>

#include <sys/itimer.h>

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

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

函数setitimer可以提供三种定时器，它们相互独立，任意一个定时完成都将发送定时信号到进程，并且自动重新计时。参数which确定了定时器的类型，如表10-6所示：

表10-6 参数which与定时器类型

取值	含义	信号发送
ITIMER_REAL	定时真实时间，与alarm类型相同。	SIGALRM
ITIMER_VIRT	定时进程在用户态下的实际执行时间。	SIGVTALRM
ITIMER_PROF	定时进程在用户态和核心态下的实际执行时间。	SIGPROF

这三种定时器定时完成时给进程发送的信号各不相同，其中ITIMER_REAL类定时器发送SIGALRM信号，ITIMER_VIRT类定时器发送SIGVTALRM信号，ITIMER_REAL类定时器发送SIGPROF信号。

函数alarm本质上设置的是低精确、非重载的ITIMER_REAL类定时器，它只能精确到秒，并且每次设置只能产生一次定时。函数setitimer设置的定时器则不同，它们不但可以计时到微妙（理论上），还能自动循环定时。在一个Unix进程中，不能同时使用alarm和ITIMER_REAL类定时器。

结构itimerval描述了定时器的组成：

struct itimerval

{

struct tim. it_interval; /* 下次定时取值 */

struct tim. it_value; /* 本次定时设置值 */

}

结构tim.描述了一个精确到微妙的时间：

struct tim.

{

long tv_sec; /* 秒（1000000微秒） */

long tv_usec; /* 微妙 */

}

函数setitimer设置一个定时器，参数value指向一个itimerval结构，该结构决定了设置的定时器信息，结构成员it_value指定首次定时的时间，结构成员it_interval指定下次定时的时间。定时器工作时，先将it_value的时间值减到0，发送一个信号，再将it_value赋值为it_interval的值，重新开始定时，如此反复。如果it_value值被设置为0，则定时器停止定时；如果it_value值不为0但it_interval值为0，则定时器在一次定时后终止。

函数setitimer调用成功时返回0，否则返回-1，参数ovalue如果不为空，返回上次的定时器状态。

函数getitimer获取当前的定时器状态，整型参数which指定了读取的定时器类型，参数value返回定时器状态。函数调用成功返回0，否则返回-1。

例1. 设置一个定时器，每2.5秒产生一个SIGALRM信号。

答：将itimerval结构的成员it_interval和成员it_value均赋值为2.5秒即可：

struct itimerval value;

value.it_value.tv_sec=2;

value.it_value.tv_usec=500000;

value.it_interval.tv_sec=2;

value.it_interval.tv_usec=500000;

setitimer(ITIMER_REAL, &value, NULL);

函数setitimer设置的定时器可以重复定时，无需多次调用。

例2. 设置一个定时器，进程在用户态下执行1秒钟后发出首次信号，以后进程每在用户态下执行3秒钟，发送一个信号。

答：将itimerval结构的成员it_value均赋值为1秒，成员it_interval赋值为3秒即可：

struct itimerval value;

value.it_value.tv_sec=1;

value.it_value.tv_usec=0;

value.it_interval.tv_sec=3;

value.it_interval.tv_usec=0;

setitimer(ITIMER_VIRT, &value, NULL);

例3. 取消一个ITIMER_PROF类定时器。

答：将itimerval结构的成员it_value均赋值为0秒即可：

struct itimerval value;

value.it_value.tv_sec=1;

value.it_value.tv_usec=0;

setitimer(ITIMER_PROF, &value, NULL);

例4. 设置一个定时1.5秒的真实时间定时器，它仅发送一次信号就自动取消。

答：将itimerval结构的成员it_value均赋值为1.5秒，成员it_interval赋值为0秒即可：

struct itimerval value;

value.it_value.tv_sec=1;

value.it_value.tv_usec=500000;

value.it_interval.tv_sec=0;

value.it_interval.tv_usec=0;

setitimer(ITIMER_REAL, &value, NULL);

精确定时器实例

本处设计了一个精确定时器的例子，进程每隔1.5秒数发送定时信号SIGPROF，在接收到信号时将打印定时的次数，用户可以键入CTRL_C或DELETE结束程序，如代码10-11所示：

代码10-11 精确定时器实例（节自/code/chapter10/time4.c）

#include <sys/select.h>

#include <sys/itimer.h>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

int n = 0;

void timefunc(int sig) /* 定时事件代码 */

{

fprintf(stderr, "ITIMER_PROF[%d]\n", n++);

signal(SIGPROF, timefunc); /* 捕获定时信号 */

}

void main()

{

struct itimerval value;

value.it_value.tv_sec=1; /* 定时1.5秒 */

value.it_value.tv_usec=500000;

value.it_interval.tv_sec=1; /* 定时1.5秒 */

value.it_interval.tv_usec=500000;

signal(SIGPROF, timefunc); /* 捕获定时信号 */

setitimer(ITIMER_PROF, &value, NULL); /* 定时开始 */

while (1);

}

编译和运行代码10-11：

# make time4

cc -O -o time4 time4.c

# ./time4

ITIMER_PROF[0]

ITIMER_PROF[1]

ITIMER_PROF[2]

ITIMER_PROF[3]

http://c.chinaitlab.com/cckaifa/system/200904/780979.html

Linux下实时定时器在C语言中的实现和应用

linux下还有一种高精度的定时器，那就是posix_timer.我记得以前看代码的时候CLOCK_REALTIME的定时器似乎用的就是rdtsc指令，不过现在不确定了，先放到一边。原理上来说，可以在变频的时候也使用rdtsc指令，因为CPU的频率我们也是知道的，变频的时候内核也是知道的。

下面是我的timer_create的例子，编译的时候要加上rt库，这是linux的realtime库：

gcc -o test test.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define rdtsc(low,high) __asm__ __volatile__("rdtsc" : "=a" (low), "=d" (high))

timer_t tt;

void handler (int sig, siginfo_t * extra, void *cruft)
{
static last_i=0;
unsigned int i, j;
rdtsc(i,j);
printf ("time:%u, %u, [%u] %uHZ ", j, i, i-last_i, (i-last_i)*10/1000000);
last_i = i;
}

int main ()
{
int i=0;
sigset_t sigset;

sigfillset (&sigset);
sigdelset (&sigset, SIGRTMIN);
sigprocmask (SIG_SETMASK, &sigset, NULL);

struct sigaction sa;
sigfillset (&sa.sa_mask);
sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
sa.sa_sigaction = handler;

if (sigaction (SIGRTMIN, &sa, NULL) < 0)
{
perror ("sigaction failed ");
exit (-1);
}

struct sigevent timer_event;
struct itimerspec timer;

timer.it_interval.tv_sec = 0;
timer.it_interval.tv_nsec = 100 * 1000 * 1000;
timer.it_value = timer.it_interval;

timer_event.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
timer_event.sigev_signo = SIGRTMIN;
timer_event.sigev_value.sival_ptr = (void *) &tt;

if (timer_create (CLOCK_REALTIME, &timer_event, &tt) < 0)
{
perror ("timer_create failed");
exit (-1);
}

if (timer_settime (tt, 0, &timer, NULL) < 0)
{
perror ("timer_settime failed");
exit (-1);
}

while (i++ < 10)
{
pause ();
}

return 0;
}

输出结果：

time:166081, 1934350847, [1934350847] 2163HZ
time:166081, 2120528291, [186177444] 1861HZ
time:166081, 2306679576, [186151285] 1861HZ
time:166081, 2494695630, [188016054] 1880HZ
time:166081, 2680865389, [186169759] 1861HZ
time:166081, 2867018473, [186153084] 1861HZ
time:166081, 3053152230, [186133757] 1861HZ
time:166081, 3239309935, [186157705] 1861HZ
time:166081, 3425467261, [186157326] 1861HZ
time:166081, 3611639266, [186172005] 1861HZ

posted @ 2013-02-07 15:52 chkpk 阅读(2806) 评论(0) 编辑收藏举报

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