linux 时间&定时器 介绍

1.时间表示

　　在程序当中,我们经常要输出系统当前的时间,比如我们使用date命令的输出结果.这个时候我们可以使用下面两个函数:

　　#include

　　time_t time(time_t *tloc);

　　char *ctime(const time_t *clock);

　　time函数返回从1970年1月1日0点以来的秒数.存储在time_t结构之中.不过这个函数的返回值对于我们来说没有什么实际意义.这个时候我们使用第二个函数将秒数转化为字符串. 这个函数的返回类型是固定的:一个可能值为.Thu Dec7 14:58:59 2000 这个字符串的长度是固定的为26.

2.时间的测量

　　有时候我们要计算程序执行的时间.比如我们要对算法进行时间分析.这个时候可以使用下面这个函数. #include

　　int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz);

　　strut timeval {

　　long tv_sec; /* 秒数 */

　　long tv_usec; /* 微秒数 */

　　};

　　gettimeofday将时间保存在结构tv之中.tz一般我们使用NULL来代替.

3.计时器的使用

3.1、alarm
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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。
#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(1);
while(1) pause();
}

3.2、setitimer()
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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：
#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; //(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。

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Linux下如何实现秒以下精确定时与休眠

Linux中提供的休眠函数是sleep和alarm，但是他们仅仅提供以秒为单位的休眠，这中休眠有些进程显然太长了，那么怎样才能使进程以更小的时间分辨率休眠呢？
我知道的方法有2种，下面就做分别介绍。
第一种方法是使用定时器，Linux提供的定时器函数是：
int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct
itimerval *ovalue);
which指定那种定时器。Linux提供3种定时器：
TIMER_REAL: 准确定时器，超时会发出SIGALRM信号；
TIMER_VIRTUAL: 虚拟定时器，只记进程时间，所以会根据进程执行时间而变化，不能实现准确定时，超时发出SIGVTALRM信号；
TIMER_PROF: 梗概计时器，它会根据进程时间和系统时间而变化，不能实现准确定时，超时发出SIGPROF信号；
在进程中应该捕捉所设定时器会发出的信号，因为进程收到定时器超时发出的信号后，默认动作是终止。
value是设置定时器时间，相关结构如下：
struct itimerval {
struct timeval it_interval;
struct timeval it_value;
};
struct timeval {
long tv_sec;
long tv_usec;
};
it_interval指定间隔时间，it_value指定初始定时时间。如果只指定it_value，就是实现一次定时；如果同时指定 it_interval，则超时后，系统会重新初始化it_value为it_interval，实现重复定时；两者都清零，则会清除定时器。
tv_sec提供秒级精度，tv_usec提供微秒级精度，以值大的为先，注意1s = 1000000ms。
ovalue用来保存先前的值，常设为NULL。
如果是以setitimer提供的定时器来休眠，只需阻塞等待定时器信号就可以了。
第二种方法是使用select来提供精确定时和休眠：
int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
n指监视的文件描述符范围，通常设为所要select的fd＋1，readfds，writefds和exceptfds分别是读，写和异常文件描述符集，timeout为超时时间。
可能用到的关于文件描述符集操作的宏有：
FD_CLR(int fd, fd_set *set); 清除fd
FD_ISSET(int fd, fd_set *set); 测试fd是否设置
FD_SET(int fd, fd_set *set); 设置fd
FD_ZERO(fd_set *set); 清空描述符集
我们此时用不到这些宏，因为我们并不关心文件描述符的状态，我们关心的是select超时。所以我们需要把readfds，writefds和exceptfds都设为NULL，只指定timeout时间就行了。至于n我们可以不关心，所以你可以把它设为任何非负值。实现代码如下：

int msSleep(long ms) {

struct timeval tv;

tv.tv_sec = 0;

tv.tv_usec = ms;

return select(0, NULL, NULL, NULL, &tv);

}

呵呵，怎么样，是不是很简单？
结语：
setitimer和select都能实现进程的精确休眠，本文分别对他们进行了简单介绍，并给出了一个简单的给予select的实现。我不推荐使用 setitimer，因为一者Linux系统提供的timer有限（每个进程至多能设3个不同类型的timer），再者ssetitimer实现起来没有 select简单。

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