Linux repositories inspector

timer_create(2) - Russkiy

Linux
2019-03-06

man-pages-ru

Russian man pages from the Linux Documentation Project

manpages-dev

Manual pages about using GNU/Linux for development

man-pages

Linux kernel and C library user-space interface documentation

ИМЯ

timer_create - создаёт таймер POSIX для определённого процесса

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.
CLOCK_BOOTTIME (начиная с Linux 2.6.39)
Подобно CLOCK_MONOTONIC, представляет монотонно растущие часы. Однако, если часы CLOCK_MONOTONIC не отсчитывают время когда система находится в состоянии ожидания (suspended), а часы CLOCK_BOOTTIME учитывают время в таком состоянии системы. Это полезно приложениям, которым необходимо учитывать состояние ожидания. CLOCK_REALTIME не подходят для таких приложений, так как эти часы подвержены скачкообразным изменениям системных часов.
CLOCK_REALTIME_ALARM (начиная с Linux 3.0)
Эти часы подобны CLOCK_REALTIME, но разбудят систему, если она находится с состоянии ожидания. Для установки таймера по этим часам вызывающий должен иметь мандат CAP_WAKE_ALARM.
CLOCK_BOOTTIME_ALARM (начиная с Linux 3.0)
Эти часы подобны CLOCK_BOOTTIME, но разбудят систему, если она находится с состоянии ожидания. Для установки таймера по этим часам вызывающий должен иметь мандат CAP_WAKE_ALARM.
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:
* timer_create(): Создаёт таймер.
* timer_settime(2): Включает (запускает) или выключает (останавливает) таймер.
* timer_gettime(2): Возвращает время, оставшееся до следующего срабатывания таймера вместе с интервалом, заданным в таймере.
* timer_getoverrun(2): Возвращает счётчик переполнения после последнего срабатывания таймера.
* timer_delete(2): Выключает и удаляет таймер.
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).
Начиная с Linux 4.10, поддержка таймеров POSIX теперь необязательна и включена по умолчанию. Поддержку в ядре можно выключить через параметр CONFIG_POSIX_TIMERS.

Отличия между библиотекой C и ядром

Частично, реализация программного интерфейса таймеров POSIX предоставляется glibc. А именно:
* Большая часть функций для SIGEV_THREAD реализована в glibc, а не в ядре (это необходимо, так как в обработку уведомления вовлечена нить, которая должна управляться библиотекой C, реализующей нити POSIX). Хотя уведомление доставляется процессу через нить, внутри реализации NPTL для SIGEV_THREAD_ID используется значение sigev_notify и сигнал реального времени, который зарезервирован для реализации (смотрите nptl(7)).
* Стандартная ситуация, когда evp равно NULL, обрабатывается в glibc, где вызывается нижележащий системный вызов с заполненной подходящим образом структурой sigevent.
* Идентификаторы таймеров, обрабатываемые на уровне пользователя, поддерживаются glibc, которая отображает эти ID в ID таймеров, созданных ядром.
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 небезопасен
(и не должен выполняться в готовых программах), так как
printf() не async-signal-safe; смотрите signal-safety(7).
Тем не менее, здесь мы используем printf(), так как это простой
способ показать когда вызывается обработчик. */
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); }
⇧ Top