linux c 定时器？linux嵌入式软件开发

使用LinuxC语言实现定时器功能linuxc语言定时器

Linux C语言实现定时器功能是一个常见的任务，可以用来定期调度任务和完成一些后台任务。在Linux环境中，有很多方法可以使用C语言实现定时器功能。本文将介绍几种常用的方法，以及如何正确使用它们。

首先，先介绍Linux的定时API: alarm()和 sleep()函数。 alarm()函数可以设置定时器，sleep()函数可以停止程序的执行一段时间。使用alarm()函数设置定时器时，程序会定时回调函数，并在超时后返回。使用sleep()函数，程序可以在指定的延时时间后返回。

其次，使用Linux系统API，比如setitimer()和getitimer()函数来实现定时器功能。setitimer()函数可以用来设置定时器，getitimer()函数可以获取定时器的当前值。这些函数可以在精度更高的环境下，用于构建定时器系统，用于定期调度任务。

第三，使用Linux系统调度函数来实现定时器功能，如sched_setscheduler()和sched_settime()函数。sched_setscheduler()函数可以用来设置定时器，sched_settime()函数可以用来设置定时任务的超时时限。这些函数可以用来实现更精确的定时功能，以在大量任务之间实现定期调度。

最后，Linux还提供了一种非定时触发方式，可以使用poll()和epoll()函数实现，这样可以精确触发定时任务，比如定时网络通信。

总结来说，Linux C语言中可以使用多种方法实现定时器的功能。每种方法都有各自的优缺点，开发者要根据自身的需要，正确选择最适合的方案来实现定时功能。

Linux多线程C++版(十一) Linux内核定时器

内核定时器是Linux内核中控制未来特定时间点调度执行指定函数的一种机制。相关函数位于kernel/timer.c文件中。当定时器时间到达时，会触发指定函数，类似软中断。一旦定时器注册并开启后，仅运行一次，随后自动注销。但可通过重新设置超时时间，实现定时器的循环运行。

jiffies，一个32位的unsigned long变量，用于记录Linux系统启动后的时钟中断次数。驱动程序常利用jiffies来计算不同事件间的时间间隔。内核每秒增加HZ次，因此HZ为100的系统中，jiffies+1表示隔了10ms，而HZ为1000时，jiffies+1仅为1ms。

内核定时器结构体定义了定时器的基本属性，如超时时间、回调函数等。

内核定时器相关API函数

2.1修改定时器超时时间

2.2初始化定时器

2.3关闭定时器

2.4关闭定时器

2.5转换时间（微妙单位）

2.6转换时间（毫秒为单位）

使用定时器的步骤

1.初始化定时器结构体。

2.设置超时时间，并通过相应的API函数绑定回调函数。

3.启动定时器。

4.检查和修改定时器参数，若需循环运行。

5.当定时器不再使用时，应关闭以释放资源。

深入Linux C/C++ Timer定时器的实现核心原理

深入Linux下的C/C++ Timer定时器实现核心原理

本文探讨Linux环境下C/C++实现定时器的底层原理及其应用。在操作系统层面，Linux并不提供直接用于定时任务的优雅接口，而是依赖于CPU时钟中断来实现定时功能。

定时器的实现依赖CPU时钟中断。时钟中断的精确度决定了定时器的精度上限。内核通过特定的数据结构管理多个定时器，在时钟中断处理中识别哪些定时器已超时，并执行相应的动作。用户空间程序则间接依赖于内核的信号、IO事件、调度机制，通过这些间接方式实现定时功能。

实现动态定时器时，常使用数据结构如时间轮、最小堆或红黑树。Linux内核和第三方库如Asio或nginx等，提供了这些算法的具体实现。

在Linux上使用定时功能时，需要借助现有的定时通知函数封装定时器。常见的函数包括alarm()、setitimer()等。这些函数通过信号SIGALRM实现通知，但存在信号处理的复杂性，不适用于多线程环境。而timer_create()/timer_settime()系列函数，提供了较高的精度（纳秒级），并支持指定实时信号和线程ID作为通知机制，但封装起来较为复杂，且需要链接librt库。

考虑到多路复用机制（如select/poll/epoll）在实现定时功能时的优势，它们允许设置超时时间，当监控事件在指定时间内未触发时，轮询函数将返回，具备较好的精度和并发能力。

获取当前时间是实现定时器的关键步骤。常用的函数如time()、ftime()和gettimeofday()各有优劣。其中，clock_gettime()在精度（纳秒级）和系统调用开销方面提供了较好的平衡，且在x86-64平台上为vdso技术，减少了性能损失。

设计定时器时，选择合适的时间获取函数和定时通知机制是关键。通过使用epoll和其他定时函数结合，可以实现高效、精准的定时功能。

在具体实现上，可以使用优先队列（std::priority_queue）或时间轮等数据结构来管理定时器，以确保在系统事件循环中高效地处理超时事件。优先队列支持高效添加和删除定时器，时间轮则通过将超时时间分配到不同的槽中，实现对定时器的高效管理。

libevent、libco等库提供了解决方案，使用时间轮实现定时器，通过维护一个旋转的指针和多个槽位，实现对定时器的高效管理。时间轮的实现可以显著减少超时事件处理的系统调用次数，从而提高性能。

最后，考虑到性能和资源的使用，timerfd是一种高精度的定时机制，适用于每个超时事件独享一个文件描述符。然而，这种方式可能导致文件描述符资源的浪费。libevent等库提供了更为高效的解决方案，通过共享一个timerfd来管理多个定时器，仅需一个额外的系统调用。

综上，Linux环境下C/C++定时器的实现涵盖了底层原理、数据结构选择、时间获取与处理机制，以及性能优化策略。通过合理选择和优化，可以构建高效、精准的定时器系统。