一、相关结构体、数据类型
1. struct timespec struct itimerspec
struct timespec {
time_t tv_sec; /* Seconds */
long tv_nsec; /* Nanoseconds */
};
struct itimerspec {
struct timespec it_interval; /*定时间隔周期*/
struct timespec it_value; /* Initial expiration (第一次定时/到时/超时时间)*/
};
it_interval不为0则表示是周期性定时器。
it_value和it_interval都为0表示停止定时器
2. time_t
time_t是long类型,打印时使用%ld
time_t ltime = time(NULL);
printf("now time:%ld\n", ltime);
3. timer_fd的读操作
使用epoll监听timer-fd,定时时间到后必须读timerd,不然会一直存在epoll事件,因为timerfd可读。
读timerfd的读取类型是uint64_t,可以直接使用,如果编译报错加头文件stdint.h。
timerfd读出来的值一般是1,表示超时次数。
int timerfd;
uint64_t exp;
read(timerfd, &exp, sizeof(exp));
printf("exp = %llu\n", (unsigned long long)exp); //需要强制转换一下
二. int timerfd_create(int clockid, int flags)
1. clockid:CLOCK_REALTIME、CLOCK_MONOTONIC
CLOCK_REALTIME:系统实时时间,随系统实时时间改变而改变,即从UTC1970-1-1 0:0:0 开始计时,中间时刻如果系统时间被用户改成其他,则对应的时间相应改变
CLOCK_MONOTONIC:从系统启动这一刻起开始计时,不受系统时间被用户改变的影响
2. flags:
TFD_NONBLOCK(非阻塞模式)
TFD_CLOEXEC(表示当程序执行exec函数时本fd将被系统自动关闭,表示不传递)
使用时一般timerfd_create(CLOCK_MONOTONIC, TFD_NONBLOCK | TFD_CLOEXEC);
三、int timerfd_settime(int fd, int flags, const struct itimerspec *new_value, struct itimerspec *old_value)
1. flags: TFD_TIMER_ABSTIME或者0
1代表设置的是绝对时间(TFD_TIMER_ABSTIME 表示绝对定时器)
为0代表相对时间。
2. new_value: 参数new_value指定定时器的超时时间以及超时间隔时间
3. old_value: 如果old_value不为NULL, old_vlaue返回之前定时器设置的超时时间,具体参考timerfd_gettime()函数
如果flags设置为1,那么epoll监听立马就有事件可读,并且读出的timerfd不是1,因为开机已经过去了很久。如果设置为0,那么会按照设定的时间定第一个定时器,到时后读出的超时次数是1。
四、一个timerfd使用例子
/********************************************************
* Filename: timerfd.c
* Author: zhangwj
* Desprition: a sample program of timerfd
* Date: 2017-04-17
* Warnning:
********************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <errno.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/timerfd.h>
#if 0
struct timespec {
time_t tv_sec; /* Seconds */
long tv_nsec; /* Nanoseconds */
};
struct itimerspec {
struct timespec it_interval; /* Interval for periodic timer */
struct timespec it_value; /* Initial expiration */
};
#endif
#define EPOLL_LISTEN_CNT 256
#define EPOLL_LISTEN_TIMEOUT 500
#define LOG_DEBUG_ON 1
#ifdef LOG_DEBUG_ON
#define LOG_DEBUG(fmt, args...) \
do { \
printf("[DEBUG]:");\
printf(fmt "\n", ##args); \
} while(0);
#define LOG_INFO(fmt, args...) \
do { \
printf("[INFO]:");\
printf(fmt "\n", ##args); \
} while(0);
#define LOG_WARNING(fmt, args...) \
do { \
printf("[WARNING]:");\
printf(fmt "\n", ##args); \
} while(0);
#else
#define LOG_DEBUG(fmt, args...)
#define LOG_INFO(fmt, args...)
#define LOG_WARNING(fmt, args...)
#endif
#define LOG_ERROR(fmt, args...) \
do{ \
printf("[ERROR]:");\
printf(fmt "\n", ##args);\
}while(0);
#define handle_error(msg) \
do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)
static int g_epollfd = -1;
static int g_timerfd = -1;
uint64_t tot_exp = 0;
static void help(void)
{
exit(0);
}
static void print_elapsed_time(void)
{
static struct timespec start;
struct timespec curr;
static int first_call = 1;
int secs, nsecs;
if (first_call) {
first_call = 0;
if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start) == -1)
handle_error("clock_gettime");
}
if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &curr) == -1)
handle_error("clock_gettime");
secs = curr.tv_sec - start.tv_sec;
nsecs = curr.tv_nsec - start.tv_nsec;
if (nsecs < 0) {
secs--;
nsecs += 1000000000;
}
printf("%d.%03d: ", secs, (nsecs + 500000) / 1000000);
}
void timerfd_handler(int fd)
{
uint64_t exp = 0;
read(fd, &exp, sizeof(uint64_t));
tot_exp += exp;
print_elapsed_time();
printf("read: %llu, total: %llu\n", (unsigned long long)exp, (unsigned long long)tot_exp);
return;
}
void epoll_event_handle(void)
{
int i = 0;
int fd_cnt = 0;
int sfd;
struct epoll_event events[EPOLL_LISTEN_CNT];
memset(events, 0, sizeof(events));
while(1)
{
/* wait epoll event */
fd_cnt = epoll_wait(g_epollfd, events, EPOLL_LISTEN_CNT, EPOLL_LISTEN_TIMEOUT);
for(i = 0; i < fd_cnt; i++)
{
sfd = events[i].data.fd;
if(events[i].events & EPOLLIN)
{
if (sfd == g_timerfd)
{
timerfd_handler(sfd);
}
}
}
}
}
int epoll_add_fd(int fd)
{
int ret;
struct epoll_event event;
memset(&event, 0, sizeof(event));
event.data.fd = fd;
event.events = EPOLLIN | EPOLLET;
ret = epoll_ctl(g_epollfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event);
if(ret < 0) {
LOG_ERROR("epoll_ctl Add fd:%d error, Error:[%d:%s]", fd, errno, strerror(errno));
return -1;
}
LOG_DEBUG("epoll add fd:%d--->%d success", fd, g_epollfd);
return 0;
}
int epollfd_init()
{
int epfd;
/* create epoll fd */
epfd = epoll_create(EPOLL_LISTEN_CNT);
if (epfd < 0) {
LOG_ERROR("epoll_create error, Error:[%d:%s]", errno, strerror(errno));
return -1;
}
g_epollfd = epfd;
LOG_DEBUG("epoll fd:%d create success", epfd);
return epfd;
}
int timerfd_init()
{
int tmfd;
int ret;
struct itimerspec new_value;
new_value.it_value.tv_sec = 2;
new_value.it_value.tv_nsec = 0;
new_value.it_interval.tv_sec = 1;
new_value.it_interval.tv_nsec = 0;
tmfd = timerfd_create(CLOCK_MONOTONIC, 0);
if (tmfd < 0) {
LOG_ERROR("timerfd_create error, Error:[%d:%s]", errno, strerror(errno));
return -1;
}
ret = timerfd_settime(tmfd, 0, &new_value, NULL);
if (ret < 0) {
LOG_ERROR("timerfd_settime error, Error:[%d:%s]", errno, strerror(errno));
close(tmfd);
return -1;
}
if (epoll_add_fd(tmfd)) {
close(tmfd);
return -1;
}
g_timerfd = tmfd;
return 0;
}
int main(int argc, char **argv)
{
if (epollfd_init() < 0) {
return -1;
}
if (timerfd_init()) {
return -1;
}
/* event handle */
epoll_event_handle();
return 0;
}