LInux下几种定时器的比较和使用

在数据通信过程中，会遇到对数据发送时间的格式要求。所以要在应用中根据实际要求选择不同的定时器，就要考虑到几种应用定时器的特点。

定时器文章参考 

一般而言有，

1、sleep，usleep和nanosleep

sleep()和nanosleep()都是使进程睡眠一段时间后被唤醒，但是二者的实现完全不同。
Linux中并没有提供系统调用sleep()，sleep()是在库函数中实现的，它是通过调用alarm()来设定报警时间，调用sigsuspend()将进程挂起在信号SIGALARM上，sleep()只能精确到秒级上。

    nanosleep()则是Linux中的系统调用，它是使用定时器来实现的，该调用使调用进程睡眠，并往定时器队列上加入一个timer_list型定时器，time_list结构里包括唤醒时间以及唤醒后执行的函数，通过nanosleep()加入的定时器的执行函数仅仅完成唤醒当前进程的功能。系统通过一定的机制定时检查这些队列（比如通过系统调用陷入核心后，从核心返回用户态前，要检查当前进程的时间片是否已经耗尽，如果是则调用schedule()函数重新调度，该函数中就会检查定时器队列，另外慢中断返回前也会做此检查），如果定时时间已超过，则执行定时器指定的函数唤醒调用进程。当然，由于系统时间片可能丢失，所以nanosleep()精度也不是很高。

alarm()也是通过定时器实现的，但是其精度只精确到秒级，另外，它设置的定时器执行函数是在指定时间向当前进程发送SIGALRM信号。

2、使用信号量SIGALRM + alarm()

alarm方式虽然很好，但这种方式的精度能达到1秒，是无法低于1秒的精度。其中利用了*nix系统的信号量机制，首先注册信号量SIGALRM处理函数，调用alarm()，设置定时长度，代码如下：

//设置一个1s延时信号，再注册一个
#include <stdio.h>
#include <signal.h>

void timer(int sig)
{
        if(SIGALRM == sig)
        {
                printf("timer\n");
                alarm(1);       //重新继续定时1s
        }

        return ;
}

int main()
{
        signal(SIGALRM, timer); //注册安装信号

        alarm(1);       //触发定时器

        getchar();

        return 0;
}

 

3、使用RTC机制

RTC机制利用系统硬件提供的Real Time Clock机制，通过读取RTC硬件/dev/rtc，通过ioctl()设置RTC频率，这种方式比较方便，利用了系统硬件提供的RTC，精度可调，而且非常高代码如下：

 

#include <stdio.h>
#include <linux/rtc.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
        unsigned long i = 0;
        unsigned long data = 0;
        int retval = 0;
        int fd = open ("/dev/rtc", O_RDONLY);

        if(fd < 0)
        {
                perror("open");
                exit(errno);
        }

        /*Set the freq as 4Hz*/
        if(ioctl(fd, RTC_IRQP_SET, 1) < 0)
        {
                perror("ioctl(RTC_IRQP_SET)");
                close(fd);
                exit(errno);
        }
        /* Enable periodic interrupts */
        if(ioctl(fd, RTC_PIE_ON, 0) < 0)
        {
                perror("ioctl(RTC_PIE_ON)");
                close(fd);
                exit(errno);
        }

        for(i = 0; i < 100; i++)
        {
                if(read(fd, &data, sizeof(unsigned long)) < 0)
                {
                        perror("read");
                        close(fd);
                        exit(errno);

                }
                printf("timer\n");
        }
        /* Disable periodic interrupts */
        ioctl(fd, RTC_PIE_OFF, 0);
        close(fd);

        return 0;
}

 

该种方式要求系统有RTC设备，我们的1860有两个RTC，用的是电源管理模块的LC1160中的RTC，但是驱动中没有关于RTC_IRQP_SET控制字的支持，需要后期添加驱动实现。

4、使用select()

能精确到1us，目前精确定时的最流行方案。通过使用select()，来设置定时器；原理利用select()方法的第5个参数，第一个参数设置为0，三个文件描述符集都设置为NULL，第5个参数为时间结构体，代码如下：

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

/*seconds: the seconds; mseconds: the micro seconds*/
void setTimer(int seconds, int mseconds)
{
        struct timeval temp;

        temp.tv_sec = seconds;
        temp.tv_usec = mseconds;

        select(0, NULL, NULL, NULL, &temp);
        printf("timer\n");

        return ;
}

int main()
{
        int i;

        for(i = 0 ; i < 100; i++)
                setTimer(1, 0);

        return 0;
}

 结果是，每隔1s打印一次，打印100次。

select定时器是阻塞的，在等待时间到来之前什么都不做。要定时可以考虑再开一个线程来做。