linux新增特性timerfd

linux2.6.25版本新增了timerfd這個供使用者程式使用的定時介面，這個介面基於檔案描述符，當超時事件發生時，該檔案描述符就變為可讀。我首次接觸這個新特性是在muduo網路庫的定時器裡看到的，那麼新增乙個這樣的定時器介面有什麼意義呢？

要說明這個問題我得先給大家列舉一下linux下能實現定時功能的各個介面，然後通過逐一比較來說明原因

linux下的定時介面主要有如下幾種

.sleep()
.alarm()
.usleep()
.nanosleep()
.clock_nanosleep()
.getitimer()/setitimer()
.timer_create()/timer_settime/timer_gettime()/timer_delete()
.timerfd_create()/timerfd_gettime()/timer_settime()

以上便是linux下常用的一些定時介面

1.前三種sleep()/alarm()/usleep()在實現時可能用了sigalrm訊號，在多執行緒中使用訊號是相當麻煩的

2.nanosleep()/clock_nanosleep()會讓執行緒掛起，這樣會使程式失去響應，多執行緒網路程式設計中我們應該避免這樣做

3.getitimer()/timer_cteate()也是用訊號來deliver超時

而我們的timerfd_create()把時間變成了乙個檔案描述符，該檔案描述符會在超時時變得可讀，這種特性可以使我們在寫伺服器程式時，很方便的便把定時事件變成和其他i/o事件一樣的處理方式，並且此定時介面的精度也足夠的高，所以我們只要以後在寫i/o框架時用到了定時器就該首選timerfd_create()

(1)timerfd的建立

int timer_create(int clockid,int flags);
//成功返回0

第乙個引數一般為clock_realtime或者clock_monotonic,其引數意義為引數意義

clock_realtime:相對時間，從1970.1.1到目前時間，之所以說其為相對時間，是因為我們只要改變當前系統的時間，從1970.1.1到當前時間就會發生變化，所以說其為相對時間

clock_monotonic：與clock_realtime相反，它是以絕對時間為準，獲取的時間為系統最近一次重啟到現在的時間，更該系統時間對其沒影響

第二個引數為控制標誌：tfd_nonblock(非阻塞),tfd_cloexec（同o_cloexec）

(2)定時器的設定

int timerfd_settime(int fd,int flags
const
struct itimerspec *new_value
struct itimerspec *old_value);
//成功返回0

該函式的功能為啟動和停止定時器，第乙個引數fd為上面的timerfd_create()函式返回的定時器檔案描述符，第二個引數flags為0表示相對定時器，為tfd_timer_abstime表示絕對定時器，第三個引數new_value用來設定超時時間，為0表示停止定時器，第四個引數為原來的超時時間，一般設為null

需要注意的是我們可以通過clock_gettime獲取當前時間，如果是絕對定時器，那麼我們得獲取1970.1.1到當前時間(clock_realtime),在加上我們自己定的定時時間。若是相對定時，則要獲取我們系統本次開機到目前的時間加我們要定的時常(即獲取clock_monotonic時間)

上述引數中itimerspec的結構定義如下

struct itimerspec ;

其中it_value儲存首次超時時間值，即在哪個時間點超時的那個時間的值，it_interval為後續週期性超時的時間間隔，注意是時間間隔不是時間值啦

timespec的結構定義如下

struct timespec ;

需要注意的是當設定定時器後，我們就可以用read讀取定時器的檔案描述符了，當其可讀時，就是超時發生的時間，下面的例項中給出用法，請讀者仔細體會

以絕對超時為例

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include /* definition of uint64_t */
#define handle_error(msg) \
do  while (0)
//列印當前定時距首次開始計時的時間
static
void print_elapsed_time(void)
if (clock_gettime(clock_monotonic, &curr) == -1)
handle_error("clock_gettime");
//時間差等於每次的當前時間減去start的開始時間
secs = curr.tv_sec - start.tv_sec;
nsecs = curr.tv_nsec - start.tv_nsec;
if (nsecs < 0) 
printf("%d.%03d: ", secs, (nsecs + 500000) / 1000000);
}int  main(int argc, char *argv)
if (clock_gettime(clock_realtime, &now) == -1)
handle_error("clock_gettime");
/* create a clock_realtime absolute timer with initial
expiration and interval as specified in command line */
new_value.it_value.tv_sec = now.tv_sec + atoi(argv[1]);
new_value.it_value.tv_nsec = now.tv_nsec;
if (argc == 2)  else 
new_value.it_interval.tv_nsec = 0;
//生成與定時器關聯的檔案描述符
fd = timerfd_create(clock_realtime, 0);
if (fd == -1)
handle_error("timerfd_create");
if (timerfd_settime(fd, tfd_timer_abstime, &new_value, null) == -1)
handle_error("timerfd_settime");
//獲取並列印首次首次定時開始的時間
print_elapsed_time();
printf("timer started\n");
for (tot_exp = 0; tot_exp < max_exp;) 
exit(exit_success);
}

編譯並執行上述程式，結果如下

當定一次值，設為3秒後超時

當定5次時，初次為3s後之後每1秒超時一次,執行結果如下

linux新增特性timerfd

linux新增特性eventfd

Linux 2 6 35 新增特性 RPS RFS

C 新增特性

linux新增特性timerfd

linux新增特性eventfd

Linux 2 6 35 新增特性 RPS RFS

C 新增特性

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