第五章：定时器及时钟服务
知识点归纳总结：
本章讨论了定时器和定时器服务；介绍了硬件定时器的原理和基于Intel x86的PC中的硬件定时器；
讲解了CPU操作和中断处理；描述了Linux中与定时器相关的系统调用、库函数和定时器服务命令；
探讨了进程间隔定时器、定时器生成的信号，并通过示例演示了进程间隔定时器。编程项目的目的是要在一个多任务处理系统中实现定时器、定时器中断和间隔定时器。
多任务处理系统作为一个Linux进程运行，该系统是Linux进程内并发任务的一个虚拟CPU, Linux进程的实时模式间隔定时器被设计为定期生成S1GALRM信号，充当虚拟CPU的定时器中断，虚拟CPU使用SIGALRM信号捕捉器作为定时器的中断处理程序。
其中让我最有收获的几个部分如下：
- CPU操作
- 中断处理
- 时钟服务函数
- 间隔计时器
- 编程项目样例代码
时钟服务函数：
gettimeofday()使用gettimeofday()来查看当前时间，这个函数会计算从1970年1月1号00:00（UTC）到当前的时间跨度。 > 说明：在使用gettimeofday()函数时，第二个参数一般都为空，因为我们一般都只是为了获得当前时间，而不用获得timezone的数值
其函数原型如下:
#include <sys/time.h>
// 调用成功返回0，失败返回-1
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
struct timeval {
time_t tv_sec; /* seconds */
suseconds_t tv_usec; /* microseconds */
};
示例代码：
/************gettimeofday.c file**********/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
struct timeval t;
int main()
{
gettimeofday(&t,NULL);
printf("sec=%ld usec=%d\n",t.tv_sec,t.tv_usec);
printf("%s",(char *)ctime(&t.tv_sec));
}
实践截图：
time系统调用
time_t time(time_t *t)
以秒为单位返回当前时间。如果参数t不是NULL,还会将时间存储在t指向的内存中。 time系统调用具有一定的局限性，只提供以秒为单位的分辨率，而不是以微秒为单位。
#include <stdio.h>
#include <time.h>
time_t start, end;
int main()
{
int i;
start = time(NULL);
printf("start = %ld\n", start);
for ( i = 0; i < 123456789; i++)
{
end = time(NULL);
}
printf("end = %ld time = %ld\n",end ,end-start);
}
time 和 date 命令
- date：打印或设置系统日期和时间。
- time：报告进程在用户模式和系统模式下的执行时间和总时间。
- hwclock：查询并设置硬件时钟(RTC),也可以通过BIOS来完成。
间隔定时器
定时器仅在进程以 用户模式执行时才减少计时。该定时器设置为完成最初100毫秒计时后开始计时：然后，它以1秒为周期运行。当定时器计时减少为0时，它会向进程发出一个SIGVTALRM ( 26 )信 号。如果进程未安装该信号的捕捉器，将会对该信号进行默认处理，即终止:在这种情况 下，进程将以信号数26终止。如果进程安装了信号捕捉器.Linux内核会让进程执行信号 捕捉器，以用户模式处理信号、在间隔时间开始之前，程序通过以下代码安装SIGVTALRM 信号的信号捕捉器.
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
int count = 0;
struct itimerval t;
void timer_handler(int sig)
{
printf("timer_handler : signal = %d count = %d\n", sig, ++count);
if(count>=8)
{
printf("cancel timer\n");
t.it_value.tv_sec = 0;
t.it_value.tv_usec = 0;
setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &t ,NULL);
}
}
int main()
{
struct itimerval timer;
signal(SIGVTALRM, timer_handler);
timer.it_value.tv_sec = 0;
timer.it_value.tv_usec = 10000;
timer.it_interval.tv_sec = 1;
timer.it_interval.tv_usec = 0;
setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &timer,NULL);
printf("looping : enter Control-C to terminate\n");
while(1);
}
