Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Троан Эрик В.

18.2.2. Интервальные таймеры

Интервальные таймеры, будучи активизированными, непрерывно передают сигналы в процесс на систематической основе. Точное значение термина систематический зависит от используемого интервального таймера. С каждым процессом ассоциированы три таймера.

ITIMER_REAL	Отслеживает время в терминах настенных часов — в реальном времени (в зависимости от выполнения процесса) — и генерирует сигнал SIGALRM. Несовместим с системным вызовом alarm , который используется функцией sleep . Не применяйте ни alarm , ни sleep , если имеется реальный интервальный таймер.
ITIMER_VIRTUAL	Подсчитывает время только при исполнении процесса — не учитывая системные вызовы, которые производит процесс — и генерирует сигнал SIGVTALRM .
ITIMER_PROF	Подсчитывает время только при выполнении процесса — включая время, за которое ядро посылает исполнительные системные вызовы от имени процесса, и не включая время, потраченное на прерывание процесса по инициативе самого процесса — и генерирует сигнал SIGPROF . Учет времени, затраченного на обработку прерываний, оказывается настолько трудоемким, что даже может изменить настройки таймера.

Комбинация таймеров

ITIMER_VIRTUAL

и

ITIMER_PROF

часто используется в профилирующих кодах.

Каждый из этих таймеров генерирует ассоциированный сигнал об истечении таймера в пределах одного хода системных часов (как правило, 1-10 миллисекунд). Если процесс работает в данное время, то сигнал генерируется сразу же; в противном случае сигнал генерируется немного позже (в зависимости от загрузки системы). Поскольку таймер

ITIMER_VIRTUAL

следит за временем только во время работы процесса, то сигнал всегда доставляется незамедлительно.

Используйте структуру

struct itimerval

для передачи запроса и установки интервальных таймеров.

struct itimerval {

 struct timeval it_interval;

 struct timeval it_value;

};

Член

it_value

показывает количество времени, оставшееся до отправления следующего сигнала. Член

it_interval

определяет время между сигналами; каждый раз при истечении таймера это значение присваивается переменной

it_value

.

Для взаимодействия с интервальными таймерами предусмотрены два системных вызова. Оба принимают аргумент

which

, указывающий обрабатываемый таймер.

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

Переменной

val

присваивается текущее состояние таймера

which

.

int setitimer(int which, struct itimerval *new, struct itimerval *old);

Устанавливает таймер

which

на значение new и заменяет

old

предыдущей установкой, если она не равна

NULL

.

Если параметр таймера

it_value

приравнять к нулю, он немедленно заблокируется. Ввод нулевого значения для

it_interval

отключает таймер после следующего запуска.

В следующем примере родительский процесс активизирует дочерний процесс, запускает односекундный таймер

ITIMER_REAL

, засыпает на 10 секунд, а затем уничтожает дочерний процесс.

 1: /* itimer.c */

 2:

 3: #include <stdio.h>

 4: #include <stdlib.h>

 5: #include <sys/wait.h>

 6: #include <unistd.h>

 7: #include <string.h>

 8: #include <signal.h>

 9: #include <sys/time.h>

10:

11:

12: void catch_signal(int ignored) {

13: static int iteration=0;

14:

15: printf("получен сигнал интервального таймера, итерация %d\n",

16: iteration++);

17: }

18:

19: pid_t start_timer(int interval) {

20: pid_t child;

21: struct itimerval it;

22: struct sigaction sa;

23:

24: if (!(child = fork)) {

25: memset(&sa, 0, sizeof(sa));

26: sa.sa_handler = catch_signal;

27: sigemptyset(&sa.sa_mask);

28: sa.sa_flags = SA_RESTART;

29:

30: sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);

31:

32: memset(&it, 0, sizeof(it));

33: it.it_interval.tv_sec = interval;

34: it.it_value.tv_sec = interval;

35: setitimer(ITIMER_REAL, &it, NULL);

36:

37: while (1) pause;

38: }

39:

40: return child;

41: }

42:

43: void stop_timer(pid_t child) {

44: kill(child, SIGTERM);

45: }

46:

47: int main (int argc, const char **argv) {

48: pid_t timer = 0;

49:

50: printf("Демонстрация интервальных таймеров для 10 секунд, "

51: "ожидайте...\n");

52: timer = start_timer(1);

53: sleep(10);

54: stop_timer(timer);

55: printf("Готово.\n");

56:

57: return 0;

58: }

Глава 19

Случайные числа

Слово случайный имеет разный смысл для разных программистов в различное время. Для большинства приложений оказываются достаточно эффективными псевдослучайные числа, предусмотренные библиотекой С. Благодаря тому, что псевдослучайные числа позволяют воспроизводить первоначальные условия, если это необходимо (например, с целью отладки), они оказываются предпочтительнее действительно случайных чисел.