Linux系统编程3.时间概念

1. 时间表示

使用date命令输出系统当前时间。

#include <time.h>
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. ctime这个函数的返回类型是固定的：一个可能值为. Thu Dec 7 14： 58： 59 2000 这个字符串的长度是固定的为 26. */

2. 时间测量

要计算程序执行的时间，比如对算法的时间要求

#include <sys/time.h>;
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 一般使用 NULL 来代替*/

实例：

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
void function()
{
    unsigned int i,j;
    double y;
    for(i=0;i<1000;i++)
    for(j=0;j<1000;j++)
    y=sin((double)i);
}
main()
{
    struct timeval tpstart,tpend;
    float timeuse;
    gettimeofday(&tpstart,NULL);
    function();
    gettimeofday(&tpend,NULL);
    timeuse=1000000*(tpend.tv_sec-tpstart.tv_sec)+
    tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec;
    timeuse/=1000000;
    printf("Used Time： %f\n",timeuse);
    exit(0);
}
/*这个程序输出函数的执行时间,我们可以使用这个来进行系统性能的测试,或者是函数算法的效率分析.*/

3. 使用计时器

linux系统为每一个进程提供了3个内部间隔计时器。

ITIMER_REAL：    减少实际时间.到时的时候发出 SIGALRM 信号.
ITIMER_VIRTUAL： 减少有效时间(进程执行的时间).产生 SIGVTALRM 信号.
ITIMER_PROF：    减少进程的有效时间和系统时间(为进程调度用的时间).

这个经常和上面一个使用用来计算系统内核时间和用户时间.产生 SIGPROF 信号.

具体的操作函数是：

#include <sys/time.h>;
int getitimer(int which,struct itimerval *value);
/*getitimer 函数得到间隔计时器的时间值.保存在 value 中*/

int setitimer(int which,struct itimerval *newval,
struct itimerval *oldval);
/*setitimer 函数设置间隔计时器的时间值为 newval.并将旧值保存在 oldval 中. */

struct itimerval {
    struct timeval it_interval;
    struct timeval it_value;
}


which     表示使用三个计时器中的哪一个.
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. 然后设置为 it_interval 值.

实例：

#include <sys/time.h>;
#include <stdio.h>;
#include <unistd.h>;
#include <signal.h>;
#include <string.h>;
#define PROMPT "时间已经过去了两秒钟\n\a"
char *prompt=PROMPT;
unsigned int len;
void prompt_info(int signo)
{
    write(STDERR_FILENO,prompt,len);
}
void init_sigaction(void)
{
    struct sigaction act;
    act.sa_handler=prompt_info;
    act.sa_flags=0;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    sigaction(SIGPROF,&act,NULL);
}
void init_time()
{
    struct itimerval value;
    value.it_value.tv_sec=2;
    value.it_value.tv_usec=0;
    value.it_interval=value.it_value;
    setitimer(ITIMER_PROF,&value,NULL);
}
int main()
{
    len=strlen(prompt);
    init_sigaction();
    init_time();
    while(1);
    exit(0);
}

这个程序每执行两秒中之后会输出一个提示.