ОБЗОР
#include <signal.h>
#include <time.h>
int timer_create(clockid_t clockid, struct sigevent *sevp,
timer_t *timerid);
Компонуется при указании параметра -lrt.
Требования макроса тестирования свойств для glibc (см. feature_test_macros(7)):
timer_create(): _POSIX_C_SOURCE >= 199309L
ОПИСАНИЕ
Вызов timer_create() создаёт новый таймер для процесса. Идентификатор
нового таймера возвращается в буфере, указанном в timerid, его значение
не должно быть равно null. Данный идентификатор уникален для процесса, пока
таймер не будет удалён. Новый таймер создаётся неактивным.
В аргументе clockid задаются часы, которые используются в новом таймере для учёта времени. Это может быть одно из следующих значений:
CLOCK_REALTIME Настраиваемые системные часы реального времени.
CLOCK_MONOTONIC Ненастраиваемые, постоянно идущие вперёд часы, отсчитывающие время с некоторой неопределённой точки в прошлом, которая не изменяется с момент запуска системы.
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID (начиная с Linux 2.6.12) Часы, измеряющие время ЦП (пользовательское и системное), затраченное вызывающим процессом (всеми его нитями).
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID (начиная с Linux 2.6.12) Часы, измеряющие время ЦП (пользовательское и системное), затраченное вызывающей нитью.
Помимо значений, перечисленных ранее, в clockid может быть указано clockid, возвращённое вызовом clock_getcpuclockid(3) или pthread_getcpuclockid(3).
Аргумент sevp указывает на структуру sigevent, которая задаёт способ уведомления вызывающего при срабатывании таймера. Определение и описание структуры смотрите в sigevent(7).
В поле sevp.sigev_notify можно указать следующие значения:
SIGEV_NONE Выполнять синхронное уведомление при срабатывании таймера. Ход таймера можно отслеживать с помощью timer_gettime(2).
SIGEV_SIGNAL При срабатывании таймера генерировать для процесса сигнал sigev_signo. Подробности смотрите в sigevent(7). Полю si_code структуры siginfo_t присваивается значение SI_TIMER. В любой момент времени для таймера в очередь процесса ставится не более одного сигнала; подробности смотрите в timer_getoverrun(2).
SIGEV_THREAD При срабатывании вызвать sigev_notify_function, как если бы это была начальная функция новой нити. Подробности смотрите в sigevent(7).
SIGEV_THREAD_ID (есть только в Linux) Как для SIGEV_SIGNAL, но сигнал нацелен на нить, чей ID указывается в sigev_notify_thread_id, который должен быть нитью того же процесса что и вызывающий. В поле sigev_notify_thread_id указывается ID ядерной нити, то есть значение, возвращаемое clone(2) или gettid(2). Этот флаг предназначен только для использования в библиотеках нитей.
Указание в sevp значения NULL эквивалентно указанию указателя на структуру sigevent, в которой sigev_notify равно SIGEV_SIGNAL, sigev_signo равно SIGALRM и sigev_value.sival_int равно ID таймера.
ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ
При успешном выполнении timer_create() возвращается 0 и ID нового таймера
помещается в *timerid. При ошибке возвращается -1, а errno
устанавливается в соответствующее значение.
ОШИБКИ
EAGAIN Временная ошибка, на время выделения ядром структур таймера.
EINVAL Некорректный ID часов, sigev_notify, sigev_signo или sigev_notify_thread_id.
ENOMEM Невозможно выделить память.
ВЕРСИИ
Данный системный вызов появился в Linux 2.6.
СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ
POSIX.1-2001, POSIX.1-2008.
ЗАМЕЧАНИЯ
С помощью timer_create() программа может создавать несколько интервальных
таймеров.
Таймеры не наследуются в потомке после fork(2), и выключаются и удаляются при execve(2).
Ядро заранее выделяет «сигнал реального времени в очереди» для каждого таймера, создаваемого timer_create(). В результате, количество таймеров ограничено ресурсом RLIMIT_SIGPENDING (смотрите setrlimit(2)).
Таймеры, созданные timer_create(), часто называют «(интервальными) таймерами POSIX». Программный интерфейс таймеров POSIX состоит из следующих интерфейсов:
Начиная с Linux 3.10, файл /proc/[pid]/timers можно использовать для просмотра списка таймеров POSIX для процесса с PID равным pid. Подробности смотрите в proc(5).
Отличия между библиотекой C и ядром
Частично, реализация программного интерфейса таймеров POSIX предоставляется glibc. А именно:Системные таймерные вызовы POSIX впервые появились в Linux 2.6. До этого в glibc была неполная реализация в пространстве пользователя (только таймеры CLOCK_REALTIME) с использованием нитей POSIX, а реализация glibc до версии 2.17 переключается на неё в системах с ядрами до Linux 2.6.
ПРИМЕР
Программа ниже обрабатывает два аргумента: интервал сна в секундах и частоту
таймера в наносекундах. Программа устанавливает обработчик сигнала для
таймера, блокирует этот сигнал, создаёт и включает таймер, который
срабатывает с заданной частотой, засыпает на указанное количество секунд, а
после разблокирует сигнал таймера. Предполагая, что таймер сработает не
менее одного раза пока программа спит, обработчик сигнала будет вызван и
покажет некоторую информацию об уведомлении таймера. Программа завершается
после одного вызова обработчика сигнала.
В следующем примере программа спит 1 секунду после создания таймера, который работает с частотой 100 наносекунд. За время разблокировки и доставки сигнала, произошло около 10 миллионов переполнений.
./$ ./a.out 1 100 Устанавливается обработчик сигнала 34 Блокируется сигнал 34 ID таймера — 0x804c008 Спим 1 секунду Разблокируется сигнал 34 Пойман сигнал 34 sival_ptr = 0xbfb174f4; *sival_ptr = 0x804c008 счётчик переполнения = 10004886
Исходный код программы
#include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <signal.h> #include <time.h> #define CLOCKID CLOCK_REALTIME #define SIG SIGRTMIN #define errExit(msg) do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \ } while (0) static void print_siginfo(siginfo_t *si) { timer_t *tidp; int or; tidp = si->si_value.sival_ptr; printf(" sival_ptr = %p; ", si->si_value.sival_ptr); printf(" *sival_ptr = 0x%lx\n", (long) *tidp); or = timer_getoverrun(*tidp); if (or == -1) errExit("timer_getoverrun"); else printf(" счётчик переполнения = %d\n", or); } static void handler(int sig, siginfo_t *si, void *uc) { /* Замечание: вызов printf() из обработчика сигнала не совсем корректен, так как printf() небезопасна в асинхронных сигналах; смотрите signal(7) */ printf("Пойман сигнал %d\n", sig); print_siginfo(si); signal(sig, SIG_IGN); } int main(int argc, char *argv[]) { timer_t timerid; struct sigevent sev; struct itimerspec its; long long freq_nanosecs; sigset_t mask; struct sigaction sa; if (argc != 3) { fprintf(stderr, "Использование: %s <secs> <nsecs>\n", argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } /* Устанавливаем обработчик для сигнала таймера */ printf("Устанавливается обработчик сигнала %d\n", SIG); sa.sa_flags = SA_SIGINFO; sa.sa_sigaction = handler; sigemptyset(&sa.sa_mask); if (sigaction(SIG, &sa, NULL) == -1) errExit("sigaction"); /* Временно блокируем сигнал таймера */ printf("Блокируется сигнал %d\n", SIG); sigemptyset(&mask); sigaddset(&mask, SIG); if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &mask, NULL) == -1) errExit("sigprocmask"); /* Создаём таймер */ sev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; sev.sigev_signo = SIG; sev.sigev_value.sival_ptr = &timerid; if (timer_create(CLOCKID, &sev, &timerid) == -1) errExit("timer_create"); printf("ID таймера — 0x%lx\n", (long) timerid); /* Запускаем таймер */ freq_nanosecs = atoll(argv[2]); its.it_value.tv_sec = freq_nanosecs / 1000000000; its.it_value.tv_nsec = freq_nanosecs % 1000000000; its.it_interval.tv_sec = its.it_value.tv_sec; its.it_interval.tv_nsec = its.it_value.tv_nsec; if (timer_settime(timerid, 0, &its, NULL) == -1) errExit("timer_settime"); /* Ненадолго засыпаем; за это время, таймер может сработать несколько раз */ printf("Спим %d секунду\n", atoi(argv[1])); sleep(atoi(argv[1])); /* Разблокируем сигнал таймера, чтобы доставлялись уведомления таймера */ printf("Разблокируется сигнал %d\n", SIG); if (sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &mask, NULL) == -1) errExit("sigprocmask"); exit(EXIT_SUCCESS); }