怎样在Linux下实现精确定时器

linux下使用select实现精确定时器

在编写程序时，我们经常回用到定时器。本文讲述如何使用select实现超级时钟。使用select函数，我们能实现微妙级别精度的定时器。同时，select函数也是我们在编写非阻塞程序时经常用到的一个函数。

首先看看select函数原型如下：

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,

fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout)

参数说明：

slect的第一个参数nfds为fdset集合中最大描述符值加1，fdset是一个位数组，其大小限制为__FD_SETSIZE（1024），位数组的每一位代表其对应的描述符是否需要被检查。

select的第二三四个参数表示需要关注读、写、错误事件的文件描述符位数组，这些参数既是输入参数也是输出参数，可能会被内核修改用于标示哪些描述符上发生了关注的事件。所以每次调用select前都需重新初始化fdset。

timeout参数为超时时间，该结构会被内核修改，其值为超时剩余的时间。

利用select实现定时器，需要利用其timeout参数,注意到：

1）select函数使用了一个结构体timeval作为其参数。

2）select函数会更新timeval的值，timeval保持的值为剩余时间。

如果我们指定了参数timeval的值，而将其他参数都置为0或者NULL，那么在时间耗尽后，select函数便返回，基于这一点，我们可以利用select实现精确定时。

timeval的结构如下：

struct timeval{

long tv_sec；/*secons*

long tv_usec/*microseconds*/

}

我们可以看出其精确到microseconds也即微妙。

一、秒级定时器

void seconds_sleep(unsigned seconds){

struct timeval tv

tv.tv_sec=seconds

tv.tv_usec=0

int err

do{

err=select(0,NULL,NULL,NULL,&tv)

}while(err<0 &&errno==EINTR)

}

二、毫秒级别定时器

void milliseconds_sleep(unsigned long mSec){

struct timeval tv

tv.tv_sec=mSec/1000

tv.tv_usec=(mSec%1000)*1000

int err

do{

err=select(0,NULL,NULL,NULL,&tv)

}while(err<0 &&errno==EINTR)

}

三、微妙级别定时器

void microseconds_sleep(unsigned long uSec){

struct timeval tv

tv.tv_sec=uSec/1000000

tv.tv_usec=uSec%1000000

int err

do{

err=select(0,NULL,NULL,NULL,&tv)

}while(err<0 &&errno==EINTR)

}

现在我们来编写几行代码看看定时效果吧。

#include <stdio.h>

#include <sys/time.h>

#include <errno.h>

int main()

{

int i

for(i=0i<5++i){

printf("%d\n",i)

//seconds_sleep(1)

//milliseconds_sleep(1500)

microseconds_sleep(1900000)

}

}

注：timeval结构体中虽然指定了一个微妙级别的分辨率，但内核支持的分别率往往没有这么高，很多unix内核将超时值向上舍入成10ms的倍数。此外，加上内核调度延时现象，即定时器时间到后，内核还需要花一定时间调度相应进程的运行。因此，定时器的精度，最终还是由内核支持的分别率决定。

数为秒数，在经过指定秒数后，alarm会发出一个SIGALRM信号

singal函数用来绑定信号处理器函数，这里绑定的是timer，被绑定的函数必须固定为返回值void、参数int.

只需要alarm（时间）就设置了，可能由于getchar需要进入中断导致信号被挂起所以没反应，可以试试把getchar换成别的东西来延时看看。

关于更多Linux的学习，请查阅书籍《linux就该这么学》。

---