為什么需要這個(gè)功能，因?yàn)榇蠖鄶?shù)計(jì)算機(jī)軟件時(shí)鐘系統(tǒng)通常只能有一個(gè)時(shí)鐘觸發(fā)一次中斷。當(dāng)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)時(shí)，我們會(huì)想要多個(gè)定時(shí)器 的時(shí)鐘跟蹤并發(fā)這樣可以生成正確的時(shí)間重疊，操作系統(tǒng)這樣做。
本例子是為了實(shí)現(xiàn)使用Linux下的一個(gè)定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)任一數(shù)量的定時(shí)器功能。
首先我們需要一些數(shù)據(jù)類(lèi)型用來(lái)描述時(shí)鐘數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
#include <stdio.h>#include<time.h>#define TRUE 1#define FALSE 0#define MAX_TIMERS ... 最大時(shí)鐘數(shù)量typedef timerval TIME; 定義時(shí)間類(lèi)型#define VERY_LONG_TIME ... 最大時(shí)間長(zhǎng)度struct timer {int inuse; 時(shí)鐘是否可用TIME time; 定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)度char *event; 是否超時(shí)} timers[MAX_TIMERS]; /* set of timers */每個(gè)定時(shí)器都以這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)描述，第一個(gè)成員用來(lái)描述時(shí)鐘是否正在使用，第二個(gè)成員是這個(gè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，第三個(gè)成員是是一個(gè)指針，*event初始化應(yīng)該為0，當(dāng)他被置為1，我們知道這個(gè)定時(shí)器已經(jīng)超時(shí)了，和他相關(guān)的任務(wù)可以執(zhí)行。
接下來(lái)是定時(shí)器數(shù)組的初始化，這里將每個(gè)時(shí)鐘inuse成員設(shè)置為FALSE,表示時(shí)鐘不可用。
voidtimers_init() {struct timer *t;for (t=timers;t<&timers[MAX_TIMERS];t++)t->inuse = FALSE;}現(xiàn)在開(kāi)始是結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)部分
首先寫(xiě)到的timer_undeclare這個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)與后面的timer_declare相對(duì)立。主要作用是清除一個(gè)定時(shí)器。
有很多方法可以用來(lái)保存定時(shí)器的定時(shí)記錄。沒(méi)有復(fù)雜時(shí)鐘硬件的機(jī)器通常在每一個(gè)時(shí)鐘周期處理一個(gè)中斷處理程序。然后軟件就在處理程序中獲取系統(tǒng)時(shí)間，然后判斷是否設(shè)置的定時(shí)器超時(shí)。
很多比較聰明的機(jī)器可以在硬件中設(shè)置定時(shí)時(shí)間，一旦時(shí)間超時(shí)，就觸發(fā)一個(gè)硬件中斷。這同樣適用與軟件中斷。
他們通過(guò)一個(gè) 定義一個(gè)time_now來(lái)記錄當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間，volatile告訴機(jī)器每次從寄存器取值，防止數(shù)據(jù)被系統(tǒng)優(yōu)化。
volatile TIME time_now
接下來(lái)定義一系列數(shù)據(jù)來(lái)記錄 timer_next 指接下來(lái)要我們想要計(jì)時(shí)的定時(shí)器。time_timer_set保存最后一次獲取的系統(tǒng)時(shí)間。
struct timer *timer_next = NULL;/* timer we expect to run down next */TIME time_timer_set; /* time when physical timer was set *///取消一個(gè)定時(shí)器void timer_undeclare(struct timer *t){ disable_interrupts(); if(!t->inuse) { enable_interrupts(); return ; } t->inuse=0; if(t==timer_next) { if(time(&time_now)<0) perror("time error"); timers_update(time_now-time_timer_set); if(timer_next) { start_physical_timer(&timer_next->time); time_timer_set=time_now; } } enable_interrupts();}timer_undeclare作用為取消一個(gè)定時(shí)器。首先讓中斷失效，這很重要，因?yàn)闀r(shí)鐘數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是在各進(jìn)程中共享的，是可以在其他中斷中被修改的，為了防止不必要的錯(cuò)我，這個(gè)取消操作應(yīng)該為一個(gè)原子操作。開(kāi)始我們先檢測(cè)是否這個(gè)時(shí)鐘已經(jīng)無(wú)效了。如果有效，則設(shè)置inuse使其失效。如果我們要取消的定時(shí)器正好是下一個(gè)期望等待的定時(shí)器。那我們要重新指定下一個(gè)期望等待的定時(shí)器。在此之前所有定時(shí)器都要更新一下前一個(gè)定時(shí)器已經(jīng)走過(guò)的時(shí)間。
接下來(lái)我們看到timers_update（time_t ti）函數(shù)
//更新定時(shí)器表時(shí)間void timers_update(time_t time){ static struct timer timer_last={ 0, {}, NULL }; timer_last.time.tv_sec=10; struct timer *t; timer_next=&timer_last; for(t=timers;t<&timers[MAX_TIMERS];t++) { if(t->inuse) { if(time<t->time.tv_sec){ t->time.tv_sec-=time; if(t->time.tv_sec</ timer_next->time.tv_sec) timer_next=t; }else { *(t->event)=1; t->inuse=0; } } } if(!timer_next->inuse)timer_next=0;}此函數(shù)作用是更新所有有效定時(shí)器的時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)將timer_next指向當(dāng)前延時(shí)時(shí)間最短的一個(gè)定時(shí)器。如沒(méi)有定時(shí)器，則將timer_next設(shè)置為空。
timer_declare 加入一個(gè)定時(shí)器
struct timer * timer_declare(TIME *ti,char *event){ struct timer *t; disable_interrupts(); for(t=timers;t<&timers[MAX_TIMERS];t++) { if(!t->inuse)break; } if(t==&timers[MAX_TIMERS]) { enable_interrupts(); return 0; } t->event=event; t->time.tv_sec=ti->tv_sec; t->time.tv_usec=ti->tv_usec; if(!timer_next) { if(time(&time_now)<0) perror("time() error"); time_timer_set=time_now; start_physical_timer(&((timer_next=t)->time)); }else if((ti->tv_sec+time_now)<(/ timer_next->time.tv_sec+time_timer_set)) { if(time(&time_now)<0) perror("time error"); timers_update(time_now-time_timer_set); time_timer_set=time_now; start_physical_timer(&((timer_next=t)->time)); }else { } t->inuse=1; enable_interrupts(); return t;}首先找到一個(gè)可用的定時(shí)器表項(xiàng)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)。
接下來(lái)判斷如果timer_next為空，那么說(shuō)明定時(shí)器表項(xiàng)沒(méi)有定時(shí)器需要定時(shí)，那我們直接將timer_next指向新加入定時(shí)器，開(kāi)始計(jì)時(shí)。
如果新加入定時(shí)器需要延時(shí)時(shí)間比當(dāng)前正在延時(shí)的定時(shí)器的剩余時(shí)間還要短，則更新定時(shí)器表，并計(jì)時(shí)當(dāng)前加入的定時(shí)器。
在處理完當(dāng)前定時(shí)器事件后，將新加入的定時(shí)器的inuse置1.
接下來(lái)是定時(shí)器中斷處理函數(shù)
//定時(shí)器中斷處理函數(shù)void timer_interrupt_hander(int signo){ printf("interrupt_hander/n"); if(time(&time_now)<0) perror("time() error"); timers_update(time_now-time_timer_set); if(timer_next) { time_timer_set=time_now; start_physical_timer(&timer_next->time); }}這里我們打印一串字符來(lái)證明定時(shí)器時(shí)間的觸發(fā)，首先要做的先更新定時(shí)器表，然后將time_timer_set設(shè)置成當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間，繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)定時(shí)器事件，直到所有定時(shí)器都處理完畢。
接下來(lái)幾個(gè)是LINUX系統(tǒng)相關(guān)函數(shù)
//失效定時(shí)器中斷void disable_interrupts(){sigset_t new_mask;sigemptyset(&new_mask);sigaddset(&new_mask,SIGALRM);if(sigprocmask(SIG_BLOCK,&new_mask,NULL)<0)perror("SIG_BLOCK error");}//使能定時(shí)器中斷void enable_interrupts(){sigset_t new_mask;sigemptyset(&new_mask);sigaddset(&new_mask,SIGALRM);if(sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&new_mask,NULL)<0)perror("SIG_UNBLOCK error");}//開(kāi)啟一個(gè)定時(shí)器工作void start_physical_timer(TIME* time){if(signal(SIGALRM,timer_interrupt_hander)==SIG_ERR)perror("signal error"); struct itimerval new_value;sigset_t zero_mask;sigemptyset(&zero_mask);new_value.it_value.tv_sec=time->tv_sec;new_value.it_value.tv_usec=time->tv_usec;new_value.it_interval.tv_sec=0;new_value.it_interval.tv_usec=0;setitimer(ITIMER_REAL,&new_value,NULL);sigsuspend(&zero_mask);}主函數(shù)測(cè)試部分
#include<stdio.h>#include<signal.h>#include"multtime.h"#include<stdlib.h>#include<unistd.h>int main(){ pid_t pid; TIME time1,time2,time3; time1.tv_sec=6; time1.tv_usec=0; time2.tv_sec=4; time2.tv_usec=0; time3.tv_sec=2; time3.tv_usec=0; timer_init(); if((pid=fork())<0) { perror("fork() error"); } else if(pid==0) { printf("child 1/n"); timer_undeclare(timer_declare(&time1,0)); } else { if((pid=fork())<0) { perror("fork error"); } else if(pid==0) { printf("child 2/n"); timer_undeclare(timer_declare(&time3,0)); } else { printf("parent/n"); timer_undeclare(timer_declare(&time2,0)); } } exit(0); }實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
parentchild 2child 1interrupt_handerinterrupt_handerinterrupt_hander
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的Linux使用一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)設(shè)置任意數(shù)量定時(shí)器功能，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)武林網(wǎng)網(wǎng)站的支持！
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