Linux 下的定时器函数alarm和setitimer

 

1. 概述

   alarm和setitimer都可以做定时处理。

2.alarm

2.1 alarm介绍

如果不要求很精确的话，用alarm()和signal()就够了

函数原型：

     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。

2.2 无处理函数alarm

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

int main(int argc, char *argv[])
{
　　alarm(5);

     while(1) pause();

     return 0;

}

 

  运行5秒后， 内核向进程发出SIGALRM信息， 进程被终止， 所以上述程序的结果是：Alarm clock

2.3 有处理函数的alarm

 当然， 我们也可以人为定义信号处理函数， 如下：

 

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
void sig_alarm(int sig)
{
　　printf("sig is %d, sig_alarm is called\n", sig);
      alarm(5);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
　　signal(SIGALRM, sig_alarm); // 注册alarm信号对应的函数
　　alarm(5); // 5秒后，内核向进程发出alarm信号， 执行对应的信号注册函数
　　while(1)  pause();
　　return 0;
}

 

结果：

　　sig is 14, sig_alarm is called
　　end!

可以看到， 内核向应用进程发出SIGALRM信号， 执行对应的注册函数， 而非杀死进程

3. setitimer

函数原型：

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:

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

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。