Linux下实现定时器Timer的几种方法总结

定时器Timer应用场景非常广泛，在Linux下，有以下几种方法：

1，使用sleep()和usleep()

其中sleep精度是1秒，usleep精度是1微妙，具体代码就不写了。使用这种方法缺点比较明显，在Linux系统中，sleep类函数不能保证精度，尤其在系统负载比较大时，sleep一般都会有超时现象。

2，使用信号量SIGALRM + alarm()

这种方式的精度能达到1秒，其中利用了*nix系统的信号量机制，首先注册信号量SIGALRM处理函数，调用alarm()，设置定时长度，代码如下：

#include <stdio.h>
#include <signal.h>

void timer(int sig)
{
    if(SIGALRM == sig)
    {
        printf("timer\n");
        alarm(1);    //we contimue set the timer
    }

    return ;
}

int main()
{
    signal(SIGALRM, timer); //relate the signal and function

    alarm(1);    //trigger the timer

    getchar();

    return 0;
}

alarm方式虽然很好，但是无法首先低于1秒的精度。

3，使用RTC机制

RTC机制利用系统硬件提供的Real Time Clock机制，通过读取RTC硬件/dev/rtc，通过ioctl()设置RTC频率，代码如下：

#include <stdio.h>
#include <linux/rtc.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    unsigned long i = 0;
    unsigned long data = 0;
    int retval = 0;
    int fd = open ("/dev/rtc", O_RDONLY);

    if(fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(errno);
    }

    /*Set the freq as 4Hz*/
    if(ioctl(fd, RTC_IRQP_SET, 1) < 0)
    {
        perror("ioctl(RTC_IRQP_SET)");
        close(fd);
        exit(errno);
    }
    /* Enable periodic interrupts */
    if(ioctl(fd, RTC_PIE_ON, 0) < 0)
    {
        perror("ioctl(RTC_PIE_ON)");
        close(fd);
        exit(errno);
    }

    for(i = 0; i < 100; i++)
    {
        if(read(fd, &data, sizeof(unsigned long)) < 0)
        {
            perror("read");
            close(fd);
            exit(errno);

        }
        printf("timer\n");
    }
    /* Disable periodic interrupts */
    ioctl(fd, RTC_PIE_OFF, 0);
    close(fd);

    return 0;
}

这种方式比较方便，利用了系统硬件提供的RTC，精度可调，而且非常高。

4，使用select()

这种方法在看APUE神书时候看到的，方法比较冷门，通过使用select()，来设置定时器；原理利用select()方法的第5个参数，第一个参数设置为0，三个文件描述符集都设置为NULL，第5个参数为时间结构体，代码如下：

#include <sys/time.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>

/*seconds: the seconds; mseconds: the micro seconds*/
void setTimer(int seconds, int mseconds)
{
    struct timeval temp;

    temp.tv_sec = seconds;
    temp.tv_usec = mseconds;

    select(0, NULL, NULL, NULL, &temp);
    printf("timer\n");

    return ;
}

int main()
{
    int i;

    for(i = 0 ; i < 100; i++)
        setTimer(1, 0);

    return 0;
}

这种方法精度能够达到微妙级别，网上有很多基于select()的多线程定时器，说明select()稳定性还是非常好。

总结：如果对系统要求比较低，可以考虑使用简单的sleep()，毕竟一行代码就能解决；如果系统对精度要求比较高，则可以考虑RTC机制和select()机制。