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POSIX定时器:timer_settime()

作者:billionnet 发布于:2012/9/5 17:21:14 点击量:

最强大的定时器接口来自POSIX时钟系列,其创建、初始化以及删除一个定时器的行动被分为三个不同的函数:timer_create()(创建定时器)、timer_settime()(初始化定时器)以及timer_delete(销毁它)。

创建一个定时器
int timer_create(clockid_t clock_id, struct sigevent *evp, timer_t *timerid)
进程可以通过调用timer_create()创建特定的定时器,定时器是每个进程自己的,不是在fork时继承的。clock_id说明定时器是基于哪个时钟的,*timerid装载的是被创建的定时器的ID。该函数创建了定时器,并将他的ID 放入timerid指向的位置中。参数evp指定了定时器到期要产生的异步通知。如果evp为NULL,那么定时器到期会产生默认的信号,对 CLOCK_REALTIMER来说,默认信号就是SIGALRM。如果要产生除默认信号之外的其它信号,程序必须将 evp->sigev_signo设置为期望的信号码。struct sigevent 结构中的成员evp->sigev_notify说明了定时器到期时应该采取的行动。通常,这个成员的值为SIGEV_SIGNAL,这个值说明在定时器到期时,会产生一个信号。程序可以将成员evp->sigev_notify设为SIGEV_NONE来防止定时器到期时产生信号。

如果几个定时器产生了同一个信号,处理程序可以用 evp->sigev_value来区分是哪个定时器产生了信号。要实现这种功能,程序必须在为信号安装处理程序时,使用struct sigaction的成员sa_flags中的标志符SA_SIGINFO。
clock_id取值为以下:

  • CLOCK_REALTIME :Systemwide realtime clock.
  • CLOCK_MONOTONIC:Represents monotonic time. Cannot be set.
  • CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID :High resolution per-process timer.
  • CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID :Thread-specific timer.
  • CLOCK_REALTIME_HR :High resolution version of CLOCK_REALTIME.
  • CLOCK_MONOTONIC_HR :High resolution version of CLOCK_MONOTONIC.

struct sigevent
{
int sigev_notify; //notification type
int sigev_signo; //signal number
union sigval sigev_value; //signal value
void (*sigev_notify_function)(union sigval);
pthread_attr_t *sigev_notify_attributes;
}
union sigval
{
int sival_int; //integer value
void *sival_ptr; //pointer value
}

通过将evp->sigev_notify设定为如下值来定制定时器到期后的行为: SIGEV_NONE:什么都不做,只提供通过timer_gettime和timer_getoverrun查询超时信息。 SIGEV_SIGNAL: 当定时器到期,内核会将sigev_signo所指定的信号传送给进程。在信号处理程序中,si_value会被设定会sigev_value。 SIGEV_THREAD: 当定时器到期,内核会(在此进程内)以sigev_notification_attributes为线程属性创建一个线程,并且让它执行sigev_notify_function,传入sigev_value作为为一个参数。

启动一个定时器 timer_create()所创建的定时器并未启动。要将它关联到一个到期时间以及启动时钟周期,可以使用timer_settime()。


int timer_settime(timer_t timerid, int flags,
const struct itimerspec *value, struct itimerspect *ovalue);
 
struct itimespec{
struct timespec it_interval;
struct timespec it_value;
};

如同settimer(),it_value用于指定当前的定时器到期时间。当定时器到期,it_value的值会被更新成it_interval 的值。如果it_interval的值为0,则定时器不是一个时间间隔定时器,一旦it_value到期就会回到未启动状态。timespec的结构提供了纳秒级分辨率:


struct timespec{
time_t tv_sec;
long tv_nsec;
};

如果flags的值为TIMER_ABSTIME,则value所指定的时间值会被解读成绝对值(此值的默认的解读方式为相对于当前的时间)。这个经修改的行为可避免取得当前时间、计算“该时间”与“所期望的未来时间”的相对差额以及启动定时器期间造成竞争条件。 如果ovalue的值不是NULL,则之前的定时器到期时间会被存入其所提供的itimerspec。如果定时器之前处在未启动状态,则此结构的成员全都会被设定成0。

获得一个活动定时器的剩余时间


int timer_gettime(timer_t timerid,struct itimerspec *value);

取得一个定时器的超限运行次数 有可能一个定时器到期了,而同一定时器上一次到期时产生的信号还处于挂起状态。在这种情况下,其中的一个信号可能会丢失。这就是定时器超限。程序可以通过调用timer_getoverrun来确定一个特定的定时器出现这种超限的次数。定时器超限只能发生在同一个定时器产生的信号上。由多个定时器,甚至是那些使用相同的时钟和信号的定时器,所产生的信号都会排队而不会丢失。


int timer_getoverrun(timer_t timerid);

执行成功时,timer_getoverrun()会返回定时器初次到期与通知进程(例如通过信号)定时器已到期之间额外发生的定时器到期次数。举例来说,在我们之前的例子中,一个1ms的定时器运行了10ms,则此调用会返回9。如果超限运行的次数等于或大于DELAYTIMER_MAX,则此调用会返回DELAYTIMER_MAX。 执行失败时,此函数会返回-1并将errno设定会EINVAL,这个唯一的错误情况代表timerid指定了无效的定时器。

删除一个定时器


int timer_delete (timer_t timerid);

一次成功的timer_delete()调用会销毁关联到timerid的定时器并且返回0。执行失败时,此调用会返回-1并将errno设定会 EINVAL,这个唯一的错误情况代表timerid不是一个有效的定时器。



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