Utility之定时(2)
- 2019 年 10 月 7 日
- 筆記
在《Utility之定时》里介绍了几种常见的定时机制，今天再来聊聊其它跟time有关的函数，也是可以用来定时的
- clock_gettime()
- time()
- gettimeofday()
- sigtimedwait()
- alarm()
- timer_settime()
- clock_nanosleep()
先了解几个名词
- UTC – 世界标准时间
- Epoch –一个特定时间: 1970-01-01 00:00:00 UTC
- IEEE – Institute of Electrical andElectronics Engineers，电气和电子工程师协会
- ISO – International Organization forStandardization，国际标准化组织
- IEC – International ElectrotechnicalCommission，国际电工委员会
- POSIX – Portable Operating SystemInterface。IEEE称之为IEEE 1003；ISO称之为ISO/IEC 9945
- ANSI – American National StandardsInstitute，美国国家标准学会
clock_gettime()
POSIX定义的函数clock_gettime()，用来读取当前时间
跑个例子
- 时钟CLOCK_MONOTONIC – 记录的是从系统启动到当前时刻的时长，精度由系统时钟决定
- 时钟CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID – 暂不支持，因此返回ERROR
- 时钟CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID – 记录的是RTP中POSIX线程占用CPU的时长，要想测试，就得在RTP里跑一个线程
- 而时钟CLOCK_REALTIME – 记录的是从Epoch到当前时刻的时长。只不过VxWorks启动时，默认把系统时间就定义为Epoch了。所以CLOCK_REALTIME默认也就等于CLOCK_MONOTONIC了
可以使用clock_settime()修改时钟CLOCK_REALTIME。为了方便，可以通过ANSI定义的mktime()来输入我们熟悉的年月日时分秒格式；读取时，通过localtime()返回年月日时分秒
测试一下
可以看到，系统刚启动时，CLOCK_REALTIME与CLOCK_MONOTONIC相同。通过clock_settime()更新了CLOCK_REALTIME之后，它就可以表示当前时间了
不过这些都是软件层面的，如何让clock_settime()给CLOCK_REALTIME输入真正的物理时间呢？那就需要有硬件时钟的支持了，例如RTC或者Intel架构的BIOS时钟。也就是软件关机后，需要硬件来维护时间的延续
time()/gettimeofday()
还有两个函数可以用来读取CLOCK_REALTIME：time()和gettimeofday()
它俩的区别仅是精度不同: 一个是秒，一个是纳秒
这俩函数比较简单，可以轻松封装为轮询定时机制
sigtimedwait()
这个函数可以阻塞当前任务，直到收到pSet中的任一个信号(signal)，或pTimeout超时
如果不给这个任务发送信号(signal)，那就是表示把该任务定时到pTimeout了
alarm()
alarm()专门为信号SIGALRM而设，在指定时间(单位:秒)后，向任务本身发送SIGALRM信号。任务调用alarm()后，覆盖之前的alarm。如果参数secs为零，则取消之前的alarm。返回值是上一个alarm的剩余时间，0表示之前没有alarm
timer_settime()
这是一组函数
timer_create() – 为当前任务创建POSIX定时器
- clock_id – 指定用于测量的时钟，暂不支持CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID
- evp – 指定到时之后的通知方式。内核态支持两种方式: evp->sigev_notify=SIGEV_NONE: 到时之后，没有异步通知，因此只能用timer_gettime()监测；evp->sigev_notify=SIGEV_SIGNAL: 到时之后，发送signal evp->sigev_signo给该任务，使用signal()指定sigev_signo的处理函数。如果evp为NULL，则发送signal SIGALRM，并且可以使用timer_connect()指定sigev_signo的处理函数。
- pTimer – 返回新定时器的ID
timer_settime() – 启动或停止定时器timerid。定时器的时间基于timer_create()指定的时钟来测量
- value->it_value – 非0时，启动定时器(如果已经启动，则覆盖)；为0时，停止定时器
- value->it_interval – 非0时，定时器周期执行，it_interval为定时间隔；为0时，定时器只执行一次，时长为it_value
- flags为0时，value->it_value表示基于时钟timerid的偏移时间。flags为TIMER_ABSTIME时，value->it_value表示基于时钟timerid的绝对时间。如果it_value不大于当时时间，函数立即返回，不阻塞当前线程。如果改变时钟CLOCK_REALTIME的时间，会影响TIMER_ABSTIME的定时器
- 如果ovalue非NULL，返回剩余时长
int timer_gettime() – 返回timerid的定时周期和剩余时长，不管是不是TIMER_ABSTIME
- 如果value->it_value返回0，表示定时器已经关闭
- 如果value->it_interval返回0，表示是单发定时器
timer_delete() – 先停止timerid，然后删除
跑个例子
把timer_connect()换成signal()的话，可以使用更多的signal number，不过参数就少了一个
clock_nanosleep()
这个clock_nanosleep()与之前介绍的nanosleep()比较像，底层也用到了taskDelay()，不过功能更强大
- clock_id – 支持两种时钟CLOCK_REALTIME、CLOCK_MONOTONIC
- flags – 支持两种模式 TIMER_ABSTIME、TIMER_RELTIME
- rqtp – 为0时，立即返回。TIMER_RELTIME模式下，以时钟clock_id为基准，sleep时长为rqtp。TIMER_ABSTIME模式下，sleep到时钟clock_id运行到rqtp为止；如果rqtp不晚于当前时间，则立即返回
- rmtp – 如果任务因为signal而提前返回，且不是TIMER_ABSTIME模式，rmtp非NULL时，存储剩余时长
对比一下
你还知道哪些定时机制？
这正是：
定时机制有多种，各个标准皆不同。
根据需求来调用，定时精度靠时钟。
