利用檔案描述符進行通知的定時器 timerfd

2021-08-03 15:57:48 字數 2934 閱讀 5434

timerfd api 是linux系統特有的，linux是在核心版本2.6.25中提供的。它可以從檔案描述符中讀取所建立定時器的到期通知。因為可以使用select()、poll()和epoll()將這種檔案描述符同其他描述符一同進行監控。

這組api中的3個系統呼叫，其操作與timer_create()、timer_settime()和timer_gettime()相類似。

新加入的第1個系統呼叫時timerfd_create(),它會建立乙個新的定時器物件，並返回乙個指代該物件的檔案描述符。

#include int timerfd_create(int clockid, int flags);


返回：若成功返回對應的描述符，若失敗返回-1
引數clockid的值可以設定為clock_realtime或clock_monotonic。參考下表。

時鐘型別

時 鐘 i d

描  述

clock_realtime

可設定的系統級實時時鐘

clock_monotonic

不可設定的恆定態時鐘

timerfd_create()最初實現將引數flags預留供未來使用，必須設定為0.不過，linux核心從2.6.27開始支援下面兩種flags標誌。

timerfd_create()建立的定時器使用完畢後，應呼叫close（）關閉相應的檔案描述符，以便核心能夠釋放與定時器相關的資源。

系統呼叫timerfd_settime()可以配備（啟動）或解除（停止）由檔案描述符fd所指代的定時器。

#include int timerfd_settime(int fd, int flags, const struct itimerspec *new_value, struct itimerspc *old_value);


返回：若成功返回0，若失敗返回-1
引數new_value為定時器指定新設定。引數old_value可以用來返回定時器的前一設定。如果不關心定時器的前一設定，可將old_value置為null。兩個引數均指向itimerspec結構。

引數flags可以是0，此時將new_value.it_value的值視為相對於呼叫timerfd_settime()時間點的相對時間，也可以設為tfd_timer_abstime，將其視為乙個絕對時間。

系統呼叫timerfd_gettime()返回檔案描述符fd所標識定時器的間隔及剩餘時間。

其中，itimerspec結構如下所示：

struct itimerspec


;struct timerspec


;
it_value指定了定時器首次到期的時間。如果it_interval的任一子字段非0，那麼就是乙個週期性定時器。在經歷了由it_value指定的 初次到期後，會按這些子欄位指定的頻率週期性到期。

#include int timerfd_gettime(int fd, struct itimerspec *curr_value);


返回：若成功返回0，若失敗返回-1
間隔以及距離下次到期的時間均返回curr_value指向的結構itimerspec中。即使是以tfd_timer_abstime標誌建立的絕對時間定時器，curr_value.it_vale欄位中返回值的意義也會保持不變。如果返回的結構curr_value.it_value中所有字段值均為0，那麼該定時器已經被解除。如果返回的結構curr_value.it_interval中的兩字段值均為0，那麼定時器只會到期一次，到期時間在curr_value.it_value中給出。

注意：呼叫fork()期間，子程序會繼承timerfd_create()所建立檔案描述符的拷貝。

一旦timerfd_settime()啟動了定時器，就可以從相應檔案描述符中呼叫read（）來讀取定時器的到期資訊，出於這一目的，傳給read（）的緩衝區必須足以容納乙個無符號8位元組整型（uint64_t）數。

在上次使用timerfd_settime()修改設定之後，或是最後一次執行read（）後，如果發生了一起到多起定時器到期事件，那麼read（）會立即返回，且返回的緩衝區中包含了已傳送的到期次數。如果並無定時器到期，read（）會一直阻塞直至產生下乙個到期。也可以執行fcntl（）的f_setfl操作為檔案描述符設定o_nonblock標誌，這時的讀動作的非阻塞的，且如果沒有定時器到期，則返回錯誤，並將errno值置為eagain。

如前所述，可以利用select（）、pool（）和epoll（）對timerfd檔案描述符進行監控。如果定時器到期，會將對應的檔案描述符標記為可讀。

下面給乙個定時5s的例子，來看看這些api的使用：

#include #include #include #include #include #ifndef inftim


#define inftim -1


#endif	//#ifndef inftim


int main(void)


struct itimerspec new_value;


new_value.it_interval.tv_sec = 5;


new_value.it_interval.tv_nsec = 0;


new_value.it_value.tv_sec = 5;


new_value.it_value.tv_nsec = 0;


if (timerfd_settime(ifd, 0, &new_value, null) != 0)


struct pollfd fdpoll;


fdpoll.fd = ifd;


fdpoll.events = pollin;


while (1)


if (fdpoll.revents & pollin)


printf("now, timer 5s\n");


}	}close(ifd);


return 0;


}

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