Linux系统 2023-07-23

深入了解linux编程的timer.h头文件 (linux timer.h)

深入了解Linux编程的timer.h头文件

在Linux系统编程中，timer.h头文件是一个非常重要的头文件。该头文件提供了许多函数和数据结构用于管理Linux系统内的各种事件定时器。使用timer.h可以实现很多应用程序，比如计时器、网络定时器等。本文将深入探讨timer.h头文件的使用方法及其内部实现原理。

一、timer.h头文件的基本介绍

timer.h头文件提供了三种类型的定时器：Linux内核定时器、POSIX 1003.1b 定时器和POSIX 1003.1c 定时器。在这三种定时器中，Linux内核定时器是最常用的一种，也是最为强大和灵活的一种。

定时器在Linux内核中被广泛用于各种系统事件的管理和处理，比如处理系统定时事件、网络超时、输入输出超时等。timer.h头文件中提供了一系列函数用于实现各种类型的定时事件的处理。这些函数包括timer_create()、timer_delete()、timer_settime()、timer_gettime()等。

二、Linux内核定时器的使用方法

Linux内核定时器是Linux内核实现的事件定时器，可用于处理各种系统事件的定时任务。以下是Linux内核定时器的使用方法：

1. 定义定时器结构体

Linux内核定时器是通过定义一个定时器结构体来创建的。定时器结构体包含了定时器的状态信息和回调函数（handler），当定时器超时时，回调函数将被调用。

定义定时器结构体的方法如下：

“`c

struct timer_list {

struct list_head entry;

unsigned long expires;

void (*function)(unsigned long);

unsigned long data;

};

“`

在这个结构体中，entry是将定时器结构体加入内核链表的句柄，expires是定时器的到期时间（以jiffies为单位），function是回调函数指针，data是回调函数的参数。

2. 初始化定时器

定义好定时器结构体之后，需要初始化定时器并将其添加到内核的定时器链表中。以下是初始化定时器的方法：

“`c

void init_timer(struct timer_list *timer);

“`

该函数将指定的定时器结构体初始化，并将其添加到内核链表的头部。

3. 设置定时器的到期时间和回调函数

设置定时器的到期时间和回调函数的方法是：

“`c

void mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);

“`

将指定的定时器对象的到期时间修改为指定的值，同时更新内核链表的位置。

4. 删除定时器

删除定时器的方法是：

“`c

void del_timer(struct timer_list *timer);

“`

将指定的定时器对象从内核链表中删除。

三、POSIX 1003.1b和1003.1c定时器的使用方法

除了Linux内核定时器外，timer.h头文件还支持POSIX 1003.1b和1003.1c定时器。这两种定时器分别提供了基于时间的、相对时间的和绝对时间的定时器服务，可以更精确地管理和控制事件的发生和处理。

使用POSIX 1003.1b和1003.1c定时器的方法如下：

1. 创建定时器

创建定时器的方法是：

“`c

int timer_create(clockid_t clockid, struct sigevent *restrict evp, timer_t *restrict timerid);

“`

该函数根据指定的时钟类型和事件通知方式创建一个定时器，并返回用于它的唯一标识符。

2. 删除定时器

删除定时器的方法是：

“`c

int timer_delete(timer_t timerid);

“`

该函数删除指定的定时器。

3. 设置定时器的到期时间和回调函数

设置定时器的到期时间和回调函数的方法是：

“`c

int timer_settime(timer_t timerid, int flags, const struct itimerspec *restrict new_value, struct itimerspec *restrict old_value);

“`

该函数设置指定的定时器的到期时间和回调函数，以及定时器是否同步启动和到期的方式。

4. 获取定时器的信息

获取定时器的信息的方法是：

“`c

int timer_gettime(timer_t timerid, struct itimerspec *value);

“`

该函数获取指定定时器的状态信息。

四、如何选择定时器

根据应用场景和需求，需要选择合适的定时器。如果需要处理周期性的事件或实时性比较高的事件，可以选择Linux内核定时器或POSIX 1003.1c定时器；如果需要使用异步事件通知方式，可以选择POSIX 1003.1b定时器。

五、

timer.h头文件是Linux系统编程中一个非常重要的头文件，它提供了许多函数和数据结构用于管理Linux系统内各种不同类型的事件定时器。通过深入了解timer.h头文件的使用方法及其内部实现原理，可以更加灵活地利用该头文件来处理各种不同类型的事件。同时，根据应用场景和需求选择合适的定时器也是非常重要的。

相关问题拓展阅读：