linux的定时器（timer_create，timer_gettime，timer_delete，SIGEV_SIGNAL）

╰半橙微兮° 2023-02-27 05:51 5阅读 0赞

系统中的一个模块需要频繁的获取系统时间，使用linux中内置的函数开销过大，因为需要的精度不是很高（毫秒级），索性用signal函数配合setitimer实现了个简易的全局时钟。

但是后来发现，SIGALRM的中断信号回终止sleep，因为sleep就是用SIGALRM信号量实现的，得另想方案。

这个替代方案就是POSIX中内置的定时器：timer\_create()(创建)、timer\_settime()(初始化)以及 timer\_delete(销毁)，将自己的时间信号处理函数用timer\_create注册为SIGUSR2，这样就不会中断sleep了。

以下内容转载自[smart的BLOG][smart_BLOG]，很详细。

POSIX定时器:timer\_settime()

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)**

**\[cpp\]** [view plain][][copy][view plain][print][view plain][?][view plain]

1.  struct itimespec\{  
2.      struct timespec it\_interval;   
3.      struct timespec it\_value;   
4.  \};

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 valu  
        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);**

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：

**\[cpp\]** [view plain][][copy][view plain][print][view plain][?][view plain]

1.  struct timespec\{  
2.    
3.      time\_t tv\_sec;  
4.    
5.      long tv\_nsec;   
6.    
7.  \};

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**。  
  
**例1：**

void handle()  
    {  
        time_t t;  
        char p[32];  
      
        time(&t);  
        strftime(p, sizeof(p), "%T", localtime(&t));  
      
        printf("time is %s\n", p);  
    }  
      
      
      
    int main()  
    {  
        struct sigevent evp;  
        struct itimerspec ts;  
        timer_t timer;  
        int ret;  
      
        evp.sigev_value.sival_ptr = &timer;  
        evp.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;  
        evp.sigev_signo = SIGUSR1;  
        signal(SIGUSR1, handle);  
      
        ret = timer_create(CLOCK_REALTIME, &evp, &timer);  
        if( ret )  
            perror("timer_create");  
      
        ts.it_interval.tv_sec = 1;  
        ts.it_interval.tv_nsec = 0;  
        ts.it_value.tv_sec = 3;  
        ts.it_value.tv_nsec = 0;  
      
        ret = timer_settime(timer, 0, &ts, NULL);  
        if( ret )  
        perror("timer_settime");  
      
        while(1);  
    }

**例2：**

**\[cpp\]** [view plain][][copy][view plain][print][view plain][?][view plain]

1.  void handle(union sigval v)  
2.  \{  
3.      time\_t t;  
4.      char p\[32\];  
5.    
6.      time(&t);  
7.      strftime(p, sizeof(p), "%T", localtime(&t));  
8.    
9.      printf("%s thread %lu, val = %d, signal captured.\\n", p, pthread\_self(), v.sival\_int);  
10.     return;  
11. \}  
12.   
13.   
14.   
15. int main()  
16. \{  
17.     struct sigevent evp;  
18.     struct itimerspec ts;  
19.     timer\_t timer;  
20.     int ret;  
21.   
22.     memset (&evp, 0, sizeof (evp));  
23.     evp.sigev\_value.sival\_ptr = &timer;  
24.     evp.sigev\_notify = SIGEV\_THREAD;  
25.     evp.sigev\_notify\_function = handle;  
26.     evp.sigev\_value.sival\_int = 3; //作为handle()的参数  
27.   
28.     ret = timer\_create(CLOCK\_REALTIME, &evp, &timer);  
29.     if( ret)  
30.         perror("timer\_create");  
31.   
32.     ts.it\_interval.tv\_sec = 1;  
33.     ts.it\_interval.tv\_nsec = 0;  
34.     ts.it\_value.tv\_sec = 3;  
35.     ts.it\_value.tv\_nsec = 0;  
36.   
37.     ret = timer\_settime(timer, TIMER\_ABSTIME, &ts, NULL);  
38.     if( ret )  
39.         perror("timer\_settime");  
40.   
41.     while(1);  
42. \}

[smart_BLOG]: http://blog.sina.com.cn/s/blog_590be5290100j08q.html
[view plain]: http://blog.csdn.net/littlefang/article/details/6830724#