LInux下几种定时器的比较和使用

时间:2022-09-09 20:36:46

在数据通信过程中,会遇到对数据发送时间的格式要求。所以要在应用中根据实际要求选择不同的定时器,就要考虑到几种应用定时器的特点。

定时器文章参考 

一般而言有,

1、sleep,usleep和nanosleep

sleep()和nanosleep()都是使进程睡眠一段时间后被唤醒,但是二者的实现完全不同。
Linux中并没有提供系统调用sleep(),sleep()是在库函数中实现的,它是通过调用alarm()来设定报警时间,调用sigsuspend()将进程挂起在信号SIGALARM上,sleep()只能精确到秒级上。

    nanosleep()则是Linux中的系统调用,它是使用定时器来实现的,该调用使调用进程睡眠,并往定时器队列上加入一个timer_list型定时器,time_list结构里包括唤醒时间以及唤醒后执行的函数,通过nanosleep()加入的定时器的执行函数仅仅完成唤醒当前进程的功能。系统通过一定的机制定时检查这些队列(比如通过系统调用陷入核心后,从核心返回用户态前,要检查当前进程的时间片是否已经耗尽,如果是则调用schedule()函数重新调度,该函数中就会检查定时器队列,另外慢中断返回前也会做此检查),如果定时时间已超过,则执行定时器指定的函数唤醒调用进程。当然,由于系统时间片可能丢失,所以nanosleep()精度也不是很高。

alarm()也是通过定时器实现的,但是其精度只精确到秒级,另外,它设置的定时器执行函数是在指定时间向当前进程发送SIGALRM信号。

2、使用信号量SIGALRM + alarm()

alarm方式虽然很好,但这种方式的精度能达到1秒,是无法低于1秒的精度。其中利用了*nix系统的信号量机制,首先注册信号量SIGALRM处理函数,调用alarm(),设置定时长度,代码如下:

//设置一个1s延时信号,再注册一个
#include <stdio.h>#include <signal.h>

void timer(int sig)
{
if(SIGALRM == sig)
{
printf(
"timer\n");
alarm(
1); //重新继续定时1s
}

return ;
}

int main()
{
signal(SIGALRM, timer);
//注册安装信号

alarm(
1); //触发定时器

getchar();

return 0;
}

 

3、使用RTC机制

RTC机制利用系统硬件提供的Real Time Clock机制,通过读取RTC硬件/dev/rtc,通过ioctl()设置RTC频率,这种方式比较方便,利用了系统硬件提供的RTC,精度可调,而且非常高代码如下:

 

#include <stdio.h>
#include
<linux/rtc.h>
#include
<sys/ioctl.h>
#include
<sys/time.h>
#include
<sys/types.h>
#include
<fcntl.h>
#include
<unistd.h>
#include
<errno.h>
#include
<stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
unsigned
long i = 0;
unsigned
long data = 0;
int retval = 0;
int fd = open ("/dev/rtc", O_RDONLY);

if(fd < 0)
{
perror(
"open");
exit(errno);
}

/*Set the freq as 4Hz*/
if(ioctl(fd, RTC_IRQP_SET, 1) < 0)
{
perror(
"ioctl(RTC_IRQP_SET)");
close(fd);
exit(errno);
}
/* Enable periodic interrupts */
if(ioctl(fd, RTC_PIE_ON, 0) < 0)
{
perror(
"ioctl(RTC_PIE_ON)");
close(fd);
exit(errno);
}

for(i = 0; i < 100; i++)
{
if(read(fd, &data, sizeof(unsigned long)) < 0)
{
perror(
"read");
close(fd);
exit(errno);

}
printf(
"timer\n");
}
/* Disable periodic interrupts */
ioctl(fd, RTC_PIE_OFF,
0);
close(fd);

return 0;
}

 

该种方式要求系统有RTC设备,我们的1860有两个RTC,用的是电源管理模块的LC1160中的RTC,但是驱动中没有关于RTC_IRQP_SET控制字的支持,需要后期添加驱动实现。

4、使用select()

能精确到1us,目前精确定时的最流行方案。通过使用select(),来设置定时器;原理利用select()方法的第5个参数,第一个参数设置为0,三个文件描述符集都设置为NULL,第5个参数为时间结构体,代码如下:

#include <sys/time.h>
#include
<sys/select.h>
#include
<time.h>
#include
<stdio.h>

/*seconds: the seconds; mseconds: the micro seconds*/
void setTimer(int seconds, int mseconds)
{
struct timeval temp;

temp.tv_sec
= seconds;
temp.tv_usec
= mseconds;

select(0, NULL, NULL, NULL, &temp);
printf(
"timer\n");

return ;
}

int main()
{
int i;

for(i = 0 ; i < 100; i++)
setTimer(
1, 0);

return 0;
}

 结果是,每隔1s打印一次,打印100次。

select定时器是阻塞的,在等待时间到来之前什么都不做。要定时可以考虑再开一个线程来做。