一、定时器种类
对于 Intel x86 有多个定时器:
1) 实时时钟 (RTC): RTC 由一个独立的小型备用电池供电。通常用于提供计算机的时间和日历信息。即使在计算机断电的情况下,RTC 还是可以独立得进行计数。在所有类Unix 系统中,时间变量是一个 long int 型,记录自1970/1/1 起经过的秒数。
2)可编程的间隔定时器(PIT) :
PIT是与 CPU分离的一个定时器,以毫秒为刻度。在所有IO设备中,PIT 可以最高优先级 IRQ0 中断。PIT定时器中断由Linux内核的定时器中断处理程序来处理,为系统提供基本的定时单元。
3)多核CPU的本地定时器。每一个核都有只属于自己的本地定时器,由CPU时钟驱动。
4)高分辨率定时器:大多数电脑都有一个时间戳定时器(TSC) ,由系统时钟驱动,内容可以通过64位TSC寄存器读取。在大多数电脑下可提供纳秒级的刻度。
二、 时钟服务函数 和相关的数据结构
在 sys/time.h 下由如下时间服务的系统调用:
gettimeofday 和 settimeofday
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
//第二个参数timezone类型已过期,传参的时候应设置为NULL
int gettimeofday(struct timeval * tv ,struct timezone *tz); //获取系统时间
int settimeofday(const struct timeval * tv ,const struct timezone *tz);//设置系统时间
//时间结构体
struct timeval{
time_t tv_sec ; //秒
suseconds_t tc_usec; //微秒
}
// 返回系统时间,获取以秒单位的系统时间,形参指向该返回对应的内存地址。
time_t time(time_t *t);
三、间隔定时器
Linux在 sys/time.h 下提供了三种不同类型的定时器,ITIMER_REAL ,ITIMER_VIRTUAL, ITIMER_PROF. 定时器主要由间隔时间和 倒计时组成,不同类型的定时器计数到期时,就会向进程发送一个信号
定时器类型 | 描述 | 产生的信号 |
ITIMER_REAL | 实时计数 | SIGALRM (14) |
ITIMER_VIRTUAL | 仅在用户模式下计数 | SIGVTALRM (26) |
ITIMER_PROF | 当在用户模式和内核模式下计数,常配合ITIMER_VIRTUAL来分析用户模式下和内核模式下的执行时间 | SIGPROF(27) |
定时器数据结构和相关的系统调用如下
int getitimer(int which,struct itimerval *curr_value);
//初始化定时器种类
int setitimer(int which,const struct itimerval *newvalue,const struct itimerval *oldvalue);
//每间隔it_interval时间后开始倒计时it_value,每次倒计时结束产生信号
struct itimerval {
struct timeval it_interval; //时间间隔
struct timeval it_value; //倒计时时间
}
//当产生signal信号值时,触发执行handler函数
signal(int signal , void handler(int) );
四、示例
下面是每间隔1s,倒计时100毫秒触发handler的示例。
/**********setitimer.c*******************/
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
int count = 0;
struct itimerval t;
time_t start,end ;
void timer_handler(int sig){
end =time(NULL);
printf("timer_handler : signal %d count=%d , diff: %ld \n",sig, ++count,end -start);
start = end;
if( count >= 8){
printf("cancel timer \n");
t.it_value.tv_sec = 0 ;
t.it_value.tv_usec = 0;
setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &t , NULL);
}
}
int main(){
struct itimerval timer ;
signal (SIGVTALRM ,timer_handler);
timer.it_value.tv_sec = 0;
timer.it_value.tv_usec = 100000;
//every 1s afterward
timer.it_interval.tv_sec = 1;
timer.it_interval.tv_usec = 0;
// start a virtual itimer
start = time(NULL);
setitimer( ITIMER_VIRTUAL , &timer ,NULL );
printf("press Ctrl + C to terminate \n");
while(1);
}
输出结果: