linux的alarm
㈠ linux 的sleep()、usleep()、nanosleep()函數
原文地址: https://blog.csdn.net/weibo1230123/article/details/79139476
sleep()非系統調用，sleep()是在庫函數中實現的，它是通過alarm()來設定報警時間，使用sigsuspend()將進程掛起在信號SIGALARM上。
sleep()只能精確到秒級上。sleep()會令目前的進程暫停，直到達到參數seconds 所指定的時間，或是被信號所中斷。
return：若進程暫停到參數seconds 所指定的時間，成功則返回0，若有信號中斷則返回剩餘秒數。
除了時間單位為微秒以外，在使用上與sleep()差不多。還有就是實現也是不同的，sleep因為是用alarm實現的，所以時間單位為s ，而usleep的時間單位為us
，那肯定不是由alarm實現的，所以說它們的實現不同，但都是linux用的，而window下不能用，因為都是sleep和usleep都是在unistd.h下定義的。
return：若進程暫停到參數seconds 所指定的時間，成功則返回0，若有信號中斷則返回剩餘微秒數。
這個函數功能是暫停某個進程直到你規定的時間後恢復，參數req就是你要暫停的時間，其中req->tv_sec是以秒為單位，而tv_nsec以毫微秒為單位（10的-9次方秒）。由於調用nanosleep是是進程進入TASK_INTERRUPTIBLE,這種狀態是會相應信號而進入TASK_RUNNING狀態的，這就意味著有可能會沒有等到你規定的時間就因為其它信號而喚醒，此時函數返回-1，切還剩餘的時間會被記錄在rem中。
return: 若進程暫停到參數 req所指定的時間，成功則返回0，若有信號中斷則返回-1，並且將剩餘微秒數記錄在 rem中。
unistd.h 是 unix 系統標准頭文件，用於系統調用，相當於win32中的windows.h，unistd.h 定義的函數只能用於UNIX環境中，而不能用於windows。所以sleep 和 usleep 只能用於linux下，而不能用於windows 。
nalosleep 和 其它時間日期操作函數一樣都是定義在time.h中的，所以都適用
㈡ 關於linux中的pause()函數
這個函數是讓程序暫停，直到等到有信號到來為止。
你這段程序實際就是一直等信號。
㈢ alarm的Linux C
alarm函數
要注意的是，一個進程只能有一個鬧鍾時間，如果在調用alarm之前已設置過鬧鍾時間，則任何以前的鬧鍾時間都被新值所代替。需要注意的是，經過指定的秒數後，信號由內核產生，由於進程調度的延遲，所以進程得到控制從而能夠處理該信號還需要一些時間。
如果有以前為進程登記的尚未超時的鬧鍾時鍾，而且本次調用的seconds值是0，則取消以前的鬧鍾時鍾，其餘留值仍作為alarm函數的返回值。
㈣ linux alarm 能在線程中用嗎
不管是在進程還是線程，很多時候我們都會使用一些定時器之類的功能，這里就定時器在多線程的使用說一下。首先在linux編程中定時器函數有alarm()和setitimer(),alarm()可以提供一個基於秒的定時功能，而setitimer可以提供一個基於微妙的定時功能。
alarm()原型：
#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
這個函數在使用上很簡單，第一次調用這個函數的時候是設置定時器的初值，下一次調用是重新設置這個值，並會返回上一次定時的剩餘時間。
setitimer()原型：
#include <sys/time.h>
int setitimer(int which, const struct itimerval *value,struct itimerval *ovalue);
這個函數使用起來稍微有點說法，首先是第一個參數which的值，這個參數設置timer的計時策略，which有三種狀態分別是：
ITIMER_REAL：使用系統時間來計數，時間為0時發出SIGALRM信號，這種定時能夠得到一個精準的定時，當然這個定時是相對的，因為到了微秒級別我們的處理器本身就不夠精確。
ITIMER_VIRTUAL：使用進程時間也就是進程分配到的時間片的時間來計數，時間為0是發出SIGVTALRM信號，這種定時顯然不夠准確，因為系統給進程分配時間片不由我們控制。
ITIMER_PROF：上面兩種情況都能夠觸發
第二個參數參數value涉及到兩個結構體：
struct itimerval {
struct timeval it_interval; /* next value */
struct timeval it_value; /* current value */
};
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* microseconds */
};
在結構體itimerval中it_value是定時器當前的值，it_interval是當it_value的為0後重新填充的值。而timeval結構體中的兩個變數就簡單了一個是秒一個是微秒。
上面是這兩個定時函數的說明，這個函數使用本不是很難，可以說是很簡單，但是碰到具體的應用的時候可能就遇到問題了，在多進程編程中使用一般不會碰到什麼問題，這里說的這些問題主要體現在多線程編程中。比如下面這個程序：
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
void sig_handler(int signo)
{
alarm(2);
printf("alarm signal\n");
}
void *pthread_func()
{
alarm(2);
while(1)
{
pause();
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
pthread_t tid;
int retval;
signal(SIGALRM, sig_handler);
if((retval = pthread_create(&tid, NULL, pthread_func, NULL)) < 0)
{
perror("pthread_create");
exit(-1);
}
while(1)
{
printf("main thread\n");
sleep(10);
}
return 0;
}
這個程序的理想結果是：
main thread
alarm signal
alarm signal
alarm signal
alarm signal
alarm signal
main thread
可事實上並不是這樣的，它的結果是：
main pthread
alarm signal
main pthread
alarm signal
main pthread
為什麼會出現這種情況呢？是因為發送給工作線程的信號中斷的主線程的sleep，並且這個中情況隻影響主線程而不會影響到其他的工作線程。我們怎麼才能解決這種問題呢，最簡單的方法是修改這個程序，修改這個線程主線程使用alarm，工作線程使用sleep。這樣就能夠達到我們的要求，但是有時候有不能簡單的這樣操作。所以我們就需要進一步的修改我們的程序。在這里我第一個想到的是使用signal(SIGALRM, SIG_IGN),可是這個是設置整個進程對這個信號的響應方式，經過測試也確實不能完成我期望的功能，那麼怎麼辦呢?有這樣一個函數pthread_sigmask，線程中的信號屏蔽，函數的原型及相關函數為：
#include <signal.h>
int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *restrict set, sigset_t *restrict oset);
函數中第一個參數how有三個值SIG_BLOCK、SIG_SETMASK和SIG_UNBLOCK這里我們是用第二個值SIG_SETMASK
int sigemptyset(sigset_t *set); /*清除信號集合set*/
int sigaddset(sigset_t *set, int signum); /*添加信號signum到信號集set中*/
然後我們改造我們的程序為：
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
void sig_handler(int signo)
{
alarm(2);
printf("alarm signal\n");
}
void *pthread_func()
{
alarm(2);
while(1)
{
pause();
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
pthread_t tid, tid_1;
int retval;
signal(SIGALRM, sig_handler);
if((retval = pthread_create(&tid, NULL, pthread_func, NULL)) < 0)
{
perror("pthread_create");
exit(-1);
}
sigset_t sigset;
sigemptyset(&sigset);
sigaddset(&sigset, SIGALRM);
pthread_sigmask(SIG_SETMASK,&sigset,NULL);
while(1)
{
printf("main pthread\n");
sleep(10);
}
return 0;
}
這個時候我們就能夠看到我們想要的結果了。
這里再附一個setitimer的使用範例：
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
struct itimerval timerval;
void sig_handler(int signo)
{
printf("alarm signal\n");
}
void *pthread_func()
{
setitimer(ITIMER_REAL, &timerval, NULL);
while(1)
{
pause();
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
pthread_t tid;
int retval;
timerval.it_interval.tv_sec = 2;
timerval.it_interval.tv_usec = 0;
timerval.it_value.tv_sec = 2;
timerval.it_value.tv_usec = 0;
signal(SIGALRM, sig_handler);
if((retval = pthread_create(&tid, NULL, pthread_func, NULL)) < 0)
{
perror("pthread_create");
exit(-1);
}
sigset_t sigset;
sigemptyset(&sigset);
sigaddset(&sigset, SIGALRM);
pthread_sigmask(SIG_SETMASK,&sigset,NULL);
while(1)
{
printf("main thread\n");
sleep(5);
}
return 0;
}