Linux программирование в примерах

Роббинс Арнольд

Однако, как упоминалось в разделе 5.4.3 «Только Linux: указание файлового времени повышенной точности», Linux 2.6 (и более поздние версии) действительно предоставляет доступ к временным отметкам с разрешением в наносекунды при помощи функции

stat

. Некоторые другие системы (такие, как Solaris) также это делают. [157] Таким образом,

utimes

полезнее, чем кажется на первый взгляд, и несмотря на ее «традиционный» статус, нет причин не использовать ее в своих программах.

157

К сожалению, по-видимому, в настоящее время нет стандарта для названий членов

struct stat

,

что делает такую операцию непереносимой — Примеч. автора.

14.3.3. Интервальные таймеры:

setitimer

и

getitimer

Функция

alarm

(см. раздел 10.8.1 «Сигнальные часы:

sleep

,

alarm

и

SIGALRM

») организует отправку сигнала

SIGALRM

после истечения данного числа секунд. Ее предельным разрешением является одна секунда. Здесь также BSD 4.2 ввело функцию и три различных таймера, которые используют время в долях секунды.

Интервальный таймер подобен многократно использующимся сигнальным часам. Вы устанавливаете начальное время, когда он должен «сработать», а также как часто это должно впоследствии повторяться. Оба этих значения используют объекты

struct timeval

; т.е. они (потенциально) имеют разрешение в микросекундах. Таймер «срабатывает», доставляя сигнал; таким образом, нужно установить для таймера обработчик сигнала, желательно до установки самого таймера.

Существуют три различных таймера, описанных в табл. 14.2.

Таблица 14.2. Интервальные таймеры

Таймер	Сигнал	Функция
ITIMER_REAL	SIGALRM	Работает в реальном режиме
ITIMER_VIRTUAL	SIGVTALRM	Работает, когда процесс выполняется в режиме пользователя
ITIMER_PROF	SIGPROF	Работает, когда процесс выполняется в режиме пользователя или ядра.

Использование первого таймера,

ITIMER_REAL

, просто. Таймер работает в реальном времени, посылая

SIGALRM

по истечении заданного количества времени. (Поскольку посылается

SIGALRM

, нельзя смешивать вызовы

setitimer

с вызовами

alarm

, а смешивание их с вызовом

sleep

также опасно; см. раздел 10.8.1 «Сигнальные часы,

sleep

,

alarm

и

SIGALRM

».)

Второй таймер,

ITIMER_VIRTUAL

, также довольно прост. Он действует, когда процесс исполняется, но лишь при выполнении кода пользователя (приложения) Если процесс заблокирован во время ввода/вывода, например, на диск, или, еще важнее, на терминал, таймер приостанавливается.

Третий таймер,

ITIMER_PROF

, более специализированный. Он действует все время, пока выполняется процесс, даже если операционная система делает что-нибудь для процесса (вроде ввода/вывода). В соответствии со стандартом POSIX, он «предназначен для использования интерпретаторами при статистическом профилировании выполнения интерпретируемых программ». Установив как для

ITIMER_VIRTUAL

, так и для

ITIMER_PROF

идентичные интервалы и сравнивая разницу времени срабатывания двух таймеров, интерпретатор может узнать, сколько времени проводится в системных вызовах для выполняющейся интерпретируемой программы [158] . (Как сказано, это довольно специализировано.) Двумя системными вызовами являются:

158

Корректное

выполнение профилировки нетривиальная задача, если вы думаете о написании интерпретатора, стоит сначала провести свои исследования — Примеч. автора.

#include <sys/time.h> /* XSI */

int getitimer(int which, struct itimerval *value);

int setitimer(int which, const struct itimerval *value,

 struct itimerval *ovalue);

Аргумент

which

является одной из перечисленных ранее именованных констант, указывающих таймер,

getitimer

заполняет

struct itimerval

, на которую указывает

value

, текущими установками данного таймера,

setitimer

устанавливает для данного таймера значение в

value

. Если имеется

ovalue

, функция заполняет ее текущим значением таймера. Используйте для

ovalue NULL

, если не хотите беспокоиться о текущем значении. Обе функции возвращают в случае успеха 0 и -1 при ошибке,

struct itimerval

состоит из двух членов

struct timeval

:

struct itimerval {

 struct timeval it_interval; /* следующее значение */

 struct timeval it_value; /* текущее значение */

};

Прикладным программам не следует ожидать, что таймеры будут с точностью до микросекунд. Справочная страница getitimer(2) дает следующее объяснение:

Таймеры никогда не срабатывают раньше заданного времени, вместо этого срабатывая спустя небольшой постоянный интервал времени, зависящий от разрешения системного таймера (в настоящее время 10 мс). После срабатывания будет сгенерирован сигнал, а таймер будет сброшен. Если таймер срабатывает, когда процесс выполняется (для таймера

ITIMER_VIRT

это всегда верно), сигнал будет доставлен немедленно после создания. В противном случае, доставка будет сдвинута на небольшой промежуток времени, зависящий от загрузки системы.

Из этих трех таймеров

ITIMER_REAL

кажется наиболее полезным. Следующая программа,

ch14-timers.c

, показывает, как читать данные с терминала, но с тайм-аутом, чтобы программа не зависала на бесконечное время, ожидая ввода:

1 /* ch14-timers.c --- демонстрация интервальных таймеров */

2

3 #include <stdio.h>

4 #include <assert.h>

5 #include <signal.h>

6 #include <sys/time.h>

7

8 /* handler --- обрабатывает SIGALRM */

9

10 void handler(int signo)

11 {

12 static const char msg[] = "\n*** Timer expired, you lose ***\n";

13

14 assert(signo == SIGALRM);

15

16 write(2, msg, sizeof(msg) - 1);

17 exit(1);

18 }

19

20 /* main --- установить таймер, прочесть данные с тайм-аутом */

21

22 int main(void)

23 {

24 struct itimerval tval;

25 char string[BUFSIZ];

26

27 timerclear(&tval.it_interval); /* нулевой интервал означает не сбрасывать таймер */

28 timerclear(&tval.it_value);