Unix环境编程之定时、信号与中断

在linux下实现精度较高的定时功能，需要用到setitimer 和 getitimer函数。

 

函数原型：

 

#include <sys/time.h>
int getitimer(int which, struct itimerval *curr_value);
int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value,
                     struct itimerval *old_value);

 

· 函数getitimer()把指定的定时器类型( ITIMER_REAL,  ITIMER_VIRTUAL,  或 ITIMER_PROF中的一个)写入curr_value指向的结构。

it_value设置为定时器剩余时间（若定时器关闭则为0）。类似的，it_interval设置为复位时间。

 

分析形参：

1. int which

　　which为定时器类型，setitimer支持3种类型的定时器：

ITIMER_REAL: 以系统真实的时间来计算，它送出SIGALRM信号。

ITIMER_VIRTUAL: -以该进程在用户态下花费的时间来计算，它送出SIGVTALRM信号。

ITIMER_PROF: 以该进程在用户态下和内核态下所费的时间来计算，它送出SIGPROF信号。

 

2. const struct itimerval *value

　　value 是一个指向itimerval类型的指针，介绍如下

 

struct itimerval 
{
    struct timeval it_interval;//next value
    struct timeval it_value;//current value
};

timeval也是一个数据类型：

struct timeval 
{
    long tv_sec;
    long tv_usec;
};

　　it_interval指定间隔时间，it_value指定初始定时时间。如果只指定it_value，就是实现一次定时；如果同时指定 it_interval，则超时后，系统会重新初始化it_value为it_interval，实现重复定时；两者都清零，则会清除定时器。tv_sec提供秒级精度，tv_usec提供微秒级精度，以值大的为先。

3. struct itimerval *ovalue

　　ovalue用来保存先前的值，通常设置为NULL。

 

每次定时循环结束会产生中断，通常会用到signal函数捕捉处理，原型为：

#include<signal.h>
void  (* signal(int sig, void (*func) (int)) ) (int);

 　　signal()是一个系统调用，常用来设定某个信号（sig）的处理方法（func）：

信号类型（sig）

（1） 与进程终止相关的信号。当进程退出，或者子进程终止时，发出这类信号。

（2） 与进程例外事件相关的信号。如进程越界，或企图写一个只读的内存区域（如程序正文区），或执行一个特权指令及其他各种硬件错误。

（3） 与在系统调用期间遇到不可恢复条件相关的信号。如执行系统调用exec时，原有资源已经释放，而目前系统资源又已经耗尽。

（4） 与执行系统调用时遇到非预测错误条件相关的信号。如执行一个并不存在的系统调用。

（5） 在用户态下的进程发出的信号。如进程调用系统调用kill向其他进程发送信号。

（6） 与终端交互相关的信号。如用户关闭一个终端，或按下break键等情况。

（7） 跟踪进程执行的信号。

下列宏常量表达式指定了标准的信号值：

Marcro	Signal
SIGABRT	异常终止，如调用abort().
SIGFPE	如除0或操作结果溢出(不一定是浮点操作).
SIGILL	非法指令或无效的函数镜像,通常由于代码错误或执行数据引起.
SIGINT	交互式中断信号,通常由用户产生.
SIGSEGV	段冲突.访问非法存储空间时产生.
SIGTERM	发给本程序的中止信号.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

处理方法（func）有三种，分别是：

　　默认处理（SIG_DFL）, 信号以其默认指定的行为进行处理。

　　忽略信号（SIG_IGN）, 信号被忽略而且程序会继续往下执行，即使没有任何意义。

　　函数处理，以用户指定的函数来处理信号。

 

仅看原型比较抽象，举个例子就知道了：

　　 

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


void response(void);
int main()
{
    struct itimerval my_timer;
    long n_sec, n_usec;
    my_timer.it_interval.tv_sec = 0;
    my_timer.it_interval.tv_usec = 300*1000;//300ms
    my_timer.it_value.tv_sec = 2;   //2s
    my_timer.it_value.tv_usec = 0;

    setitimer(ITIMER_REAL, &my_timer, NULL);
    
    signal(SIGALRM,(__sighandler_t)&response);
    while(1)
        ;
    return 0;
}

void response(void)
{
    printf("Receive signal!!\n");
}

上述代码片段将定时器初始值设为2s，循环值为300ms，则当setitimer函数执行以后2s产生SIGALRM中断，由signal函数指定中断处理函数为response();

2s之后，每隔300ms产生一次SIGALRM中断。

 

参考文章：

http://www.uml.org.cn/c%2B%2B/200812083.asp