linux定时器的实现方法

Posted 2021-01-12 cs_wu

Linux提供定时器机制，可以指定在未来的某个时刻发生某个事件,定时器的结构如下:

struct timer_list 
{
    struct list_head list;
    unsigned long expires;
    unsigned long data;
    void (*function)(unsigned long);
};

list 实现的时候使用的，和定时器功能无关
expires 是定时器定时的滴答数(当前的滴答数为 jiffies )
function 到那个时刻内核调用的函数
data 由于可能多个定时器调用一个函数，为了使得这个函数能够区分不同的定时器，
通过在结构中 data 来标识这个定时器，并且通过调用

function( data )

使得 function 能区分它们，也就是 data 起到 ID 的作用。

如何使用

将定时器加到定时器队列中

void add_timer(struct timer_list *timer)

修改定时器的到期时间

int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)

将定时器删除(以后这个定时器将不再起作用)

int del_timer(struct timer_list * timer)

如果不要求很精确的话，用 alarm() 和 signal() 就够了

代码:

   

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void sigalrm_fn(int sig)
{
	printf("alarm!
");
	alarm(2);
	return;
}
int main(void)
{
	signal(SIGALRM,signalrm_fn);
	alarm(2);
	while(1)
	pause();
}

 

用select()函数可以实现定时，而且可以将时间精确到毫秒级

 

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
int count = 0;
void set_timer()
{
        struct itimerval itv, oldtv;
        itv.it_interval.tv_sec = 5;
        itv.it_interval.tv_usec = 0;
        itv.it_value.tv_sec = 5;
        itv.it_value.tv_usec = 0;
 

        setitimer(ITIMER_REAL, &itv, &oldtv);
}

void sigalrm_handler(int sig)
{
        count++;
        printf("timer signal.. %d
", count);
}

int main()
{
        signal(SIGALRM, sigalrm_handler);
        set_timer();
        while (count < 1000)
        {}
        exit(0);
}

利用定时器机制实现多线程编程

 

为了避免Qt系统中多线程编程带来的问题，还可以使用系统中提供的定时器机制来实现类似的功能。定时器机制将并发的事件串行化，简化了对并发事件的处理，从而避免了thread-safe方面问题的出现。

在下面的例子中，同时有若干个对象需要接收底层发来的消息（可以通过Socket、FIFO等进程间通信机制），而消息是随机收到的，需要有一个GUI主线程专门负责接收消息。当收到消息时主线程初始化相应对象使之开始处理，同时返回，这样主线程就可以始终更新界面显示并接收外界发来的消息，达到同时对多个对象的控制；另一方面，各个对象在处理完消息后需要通知GUI主线程。对于这个问题，可以利用第3节中的用户自定义事件的方法，在主线程中安装一个事件过滤器，来捕捉从各个对象中发来的自定义事件，然后发出信号调用主线程中的一个槽函数。

另外，也可以利用Qt中的定时器机制实现类似的功能，而又不必担心Thread-safe问题。下面就是有关的代码部分：

在用户定义的Server类中创建和启动了定时器，并利用connect函数将定时器超时与读取设备文件数据相关联：

Server:: Server(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{
readTimer = new QTimer(this);   //创建并启动定时器
   connect(readTimer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(slotReadFile()));   //每当定时器超时时调用函数slotReadFile读取文件
   readTimer->start(100);
}

slotReadFile函数负责在定时器超时时，从文件中读取数据，然后重新启动定时器：

int Server::slotReadFile()    // 消息读取和处理函数
{
  readTimer->stop();     //暂时停止定时器计时
  ret = read(file, buf );   //读取文件
if(ret == NULL)
{    readTimer->start(100);     //当没有新消息时，重新启动定时器
    return(-1);
}
  else
       根据buf中的内容将消息分发给各个相应的对象处理……；
readTimer->start(100);    //重新启动定时器
}
  

　　

在该程序中，利用了类似轮循的方式定时对用户指定的设备文件进行读取，根据读到的数据内容将信息发送到各个相应的对象。用户可以在自己的GUI主线程中创建一个Server类，帮助实现底层的消息接收过程，而本身仍然可以处理诸如界面显示的问题。当各个对象完成处理后，通过重新启动定时器继续进行周期性读取底层设备文件的过程。当然，这种方法适合于各对象对事件的处理时间较短，而底层设备发来消息的频率又相对较慢的情况。在这种情况下，上述方法完全可以满足用户的需求，而又避免了处理一些与线程并发有关的复杂问题。