Linux программирование в примерах
вернуться

Роббинс Арнольд
Шрифт:

14.3.3. Интервальные таймеры:

setitimer
и
getitimer

Функция

alarm
(см. раздел 10.8.1 «Сигнальные часы:
sleep
,
alarm
и
SIGALRM
») организует отправку сигнала
SIGALRM
после истечения данного числа секунд. Ее предельным разрешением является одна секунда. Здесь также BSD 4.2 ввело функцию и три различных таймера, которые используют время в долях секунды.

Интервальный таймер подобен многократно использующимся сигнальным часам. Вы устанавливаете начальное время, когда он должен «сработать», а также как часто это должно впоследствии повторяться. Оба этих значения используют объекты

struct timeval
; т.е. они (потенциально) имеют разрешение в микросекундах. Таймер «срабатывает», доставляя сигнал; таким образом, нужно установить для таймера обработчик сигнала, желательно до установки самого таймера.

Существуют три различных таймера, описанных в табл. 14.2.

Таблица 14.2. Интервальные таймеры

Таймер Сигнал Функция
ITIMER_REAL
SIGALRM
 Работает в реальном режиме
ITIMER_VIRTUAL
SIGVTALRM
 Работает, когда процесс выполняется в режиме пользователя
ITIMER_PROF
SIGPROF
 Работает, когда процесс выполняется в режиме пользователя или ядра.

Использование первого таймера,

ITIMER_REAL
, просто. Таймер работает в реальном времени, посылая
SIGALRM
по истечении заданного количества времени. (Поскольку посылается
SIGALRM
, нельзя смешивать вызовы
setitimer
с вызовами
alarm
, а смешивание их с вызовом
sleep
также опасно; см. раздел 10.8.1 «Сигнальные часы,
sleep
,
alarm
и
SIGALRM
».)

Второй таймер,

ITIMER_VIRTUAL
, также довольно прост. Он действует, когда процесс исполняется, но лишь при выполнении кода пользователя (приложения) Если процесс заблокирован во время ввода/вывода, например, на диск, или, еще важнее, на терминал, таймер приостанавливается.

Третий таймер,

ITIMER_PROF
, более специализированный. Он действует все время, пока выполняется процесс, даже если операционная система делает что-нибудь для процесса (вроде ввода/вывода). В соответствии со стандартом POSIX, он «предназначен для использования интерпретаторами при статистическом профилировании выполнения интерпретируемых программ». Установив как для
ITIMER_VIRTUAL
, так и для
ITIMER_PROF
идентичные интервалы и сравнивая разницу времени срабатывания двух таймеров, интерпретатор может узнать, сколько времени проводится в системных вызовах для выполняющейся интерпретируемой программы [158] . (Как сказано, это довольно специализировано.) Двумя системными вызовами являются:

158

Корректное выполнение профилировки нетривиальная задача, если вы думаете о написании интерпретатора, стоит сначала провести свои исследования — Примеч. автора.

#include <sys/time.h> /* XSI */

int getitimer(int which, struct itimerval *value);

int setitimer(int which, const struct itimerval *value,

 struct itimerval *ovalue);

Аргумент

which
является одной из перечисленных ранее именованных констант, указывающих таймер,
getitimer
заполняет
struct itimerval
, на которую указывает
value
, текущими установками данного таймера,
setitimer
устанавливает для данного таймера значение в
value
. Если имеется
ovalue
, функция заполняет ее текущим значением таймера. Используйте для
ovalue NULL
, если не хотите беспокоиться о текущем значении. Обе функции возвращают в случае успеха 0 и -1 при ошибке,
struct itimerval
состоит из двух членов
struct timeval
:

struct itimerval {

 struct timeval it_interval; /* следующее значение */

 struct timeval it_value; /* текущее значение */

};

Прикладным программам не следует ожидать, что таймеры будут с точностью до микросекунд. Справочная страница getitimer(2) дает следующее объяснение:

Таймеры никогда не срабатывают раньше заданного времени, вместо этого срабатывая спустя небольшой постоянный интервал времени, зависящий от разрешения системного таймера (в настоящее время 10 мс). После срабатывания будет сгенерирован сигнал, а таймер будет сброшен. Если таймер срабатывает, когда процесс выполняется (для таймера

ITIMER_VIRT
это всегда верно), сигнал будет доставлен немедленно после создания. В противном случае, доставка будет сдвинута на небольшой промежуток времени, зависящий от загрузки системы.

Из этих трех таймеров

ITIMER_REAL
кажется наиболее полезным. Следующая программа,
ch14-timers.c
, показывает, как читать данные с терминала, но с тайм-аутом, чтобы программа не зависала на бесконечное время, ожидая ввода:

1 /* ch14-timers.c --- демонстрация интервальных таймеров */

2

3 #include <stdio.h>

4 #include <assert.h>

5 #include <signal.h>

6 #include <sys/time.h>

7

8 /* handler --- обрабатывает SIGALRM */

9

10 void handler(int signo)

11 {

12 static const char msg[] = "\n*** Timer expired, you lose ***\n";

13

14 assert(signo == SIGALRM);

15

16 write(2, msg, sizeof(msg) - 1);

17 exit(1);