linux中定时器的使用

news2025/1/16 11:15:38

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在Linux中，可以使用timer_create、timer_settime和timer_delete等函数来创建和管理定时器。下面是一个简单的示例程序，演示如何在Linux中使用定时器：

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

timer_t timerid;

void timer_handler(int signum) {
    printf("Timer expired!\n");
}

int main() {
    struct sigevent sev;
    struct itimerspec its;
    struct sigaction sa;

    // 定义定时器处理函数
    sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
    sa.sa_sigaction = timer_handler;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);

    // 创建定时器
    sev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
    sev.sigev_signo = SIGALRM;
    sev.sigev_value.sival_ptr = &timerid;
    timer_create(CLOCK_REALTIME, &sev, &timerid);

    // 设置定时器
    its.it_value.tv_sec = 5;         // 初始延迟时间（5秒）
    its.it_value.tv_nsec = 0;
    its.it_interval.tv_sec = 2;      // 定时器触发间隔（2秒）
    its.it_interval.tv_nsec = 0;
    timer_settime(timerid, 0, &its, NULL);

    // 等待定时器到期
    while (1) {
        pause();
    }

    // 删除定时器
    timer_delete(timerid);

    return 0;
}

在这个示例程序中，首先定义了一个定时器处理函数timer_handler，用于在定时器到期时触发。然后使用sigaction函数将定时器处理函数与SIGALRM信号关联起来。

接下来，创建定时器使用timer_create函数，设置定时器的通知方式为SIGEV_SIGNAL，信号为SIGALRM。定时器到期时，将发送SIGALRM信号。

然后，使用timer_settime函数设置定时器的初始延迟时间和定时器触发间隔。在上述示例中，定时器初始延迟时间为5秒，定时器触发间隔为2秒。

最后，使用无限循环while(1)和pause函数等待定时器到期。当定时器到期时，定时器处理函数timer_handler会被触发，打印一条消息。

值得注意的是：
在Linux中，定时器处理函数timer_handler不是在中断中处理的，而是在主线程的上下文中执行的。当定时器到期时，内核会发送SIGALRM信号给进程，触发信号处理函数（即定时器处理函数）的执行。

在示例程序中，通过使用sigaction函数将定时器处理函数与SIGALRM信号关联起来。然后，在主线程中使用一个无限循环和pause函数等待定时器到期，当定时器到期时，由内核发送SIGALRM信号，触发定时器处理函数的执行。

需要注意的是：

这里的定时器处理函数的执行是在主线程中，而不是在中断上下文中。因此，如果在定时器处理函数中执行耗时操作，会影响主线程的执行和响应性能。如果需要在实时系统中处理严格的时间要求，可以考虑使用实时定时器或者在定时器处理函数中进行简单的操作，然后将复杂的处理逻辑放到其他线程中执行。

在Linux中，CLOCK_REALTIME是一个常量，用于指定clock_gettime和timer_create等函数使用实时时钟。

实时时钟（Real-Time Clock，RTC）是一个与系统时间相关的时钟源，用于测量实际的墙钟时间。它提供了一个相对稳定且连续的时钟，可以用于获取当前的实际时间。

使用CLOCK_REALTIME作为参数，可以获取当前的实时时间或者设置定时器的实时时间。例如，clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts)可以获取当前的实时时间，并将结果存储在timespec结构体变量ts中。

在定时器相关的函数中，如timer_create，使用CLOCK_REALTIME可以创建一个基于实时时钟的定时器。这意味着定时器的计时是基于实际的墙钟时间，可以用于实现各种时间相关的操作，如任务调度、定时任务等。

需要注意的是，CLOCK_REALTIME时钟可能会受到系统时间调整（如手动调整系统时间或NTP同步）的影响。如果需要更精确和稳定的定时器，可以考虑使用其他时钟源，如CLOCK_MONOTONIC（单调时钟）或CLOCK_MONOTONIC_RAW（无偏差单调时钟），它们不会受到系统时间调整的影响。

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