前言
又是隔了不短时间,不过每天也没怎么放松,一部分是自己在看libevent和udp通信的东西,暂时处于学习阶段,也谈不上什么写博客了,不过最近看到linux下新增的timerfd,这是linux为用户提供的定时器接口,这个接口是基于描述符的,说道这里,很显然,这个接口提供的文件描述符可以被用来配合select/poll/epoll使用.
timerfd系列函数
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timerfd_create()函数
#include <sys/timerfd.h> int timerfd_create(int clockid, int flags); /* timerfd_create（）函数创建一个定时器对象，同时返回一个与之关联的文件描述符。 clockid：clockid标识指定的时钟计数器，可选值（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 flags：参数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） */ -
timerfd_settime()函数
#include <sys/timerfd.h> struct timespec { time_t tv_sec; /* Seconds */ long tv_nsec; /* Nanoseconds */ }; struct itimerspec { struct timespec it_interval; /* Interval for periodic timer （定时间隔周期）*/ struct timespec it_value; /* Initial expiration (第一次超时时间)*/ }; int timerfd_settime(int fd, int flags, const struct itimerspec *new_value, struct itimerspec *old_value); /* timerfd_settime()此函数用于设置新的超时时间，并开始计时,能够启动和停止定时器; fd: 参数fd是timerfd_create函数返回的文件句柄 flags：参数flags为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。 new_value: 参数new_value指定定时器的超时时间以及超时间隔时间 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 ** 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 */ -
timerfd_gettime()函数
int timerfd_gettime(int fd, struct itimerspec *curr_value); /* timerfd_gettime()函数获取距离下次超时剩余的时间 curr_value.it_value 字段表示距离下次超时的时间，如果改值为0，表示计时器已经解除 改字段表示的值永远是一个相对值，无论TFD_TIMER_ABSTIME是否被设置 curr_value.it_interval 定时器间隔时间 */ -
read函数
当定时器超时的时候,我们可以使用read函数来从之前通过timerfd_create函数创建的文件描述符中读取数据uint64_t exp = 0; read(fd, &exp, sizeof(uint64_t)); //可以用read函数读取计时器的超时次数，改值是一个8字节无符号的长整型
使用例子
#include <errno.h>
#include <glog/logging.h>
#include <pthread.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/timerfd.h>
#include <unistd.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);
LOG(INFO) << 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();
LOG(INFO) << "read: " << (unsigned long long)exp
<< ", total: " << (unsigned long long)tot_exp;
// 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);
LOG(INFO) << "epoll add fd:" << fd << "success";
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);
LOG(INFO) << "epoll fd:" << epfd << " create success";
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) {
google::InitGoogleLogging("INFO");
FLAGS_logtostderr = true;
if (epollfd_init() < 0) {
return -1;
}
if (timerfd_init()) {
return -1;
}
/* event handle */
epoll_event_handle();
return 0;
}
解释
这里我用了一下Google开源的日志库glog,利用这个来打印日志,这样会辅助显示时间,这样方便我们进行查看同时测试,这里我就简单贴下我的运行结果,
image.png
,相对来说还是比较简单的,但是如果第一次接触的话估计有点陌生,这里我们简单总结一下,同时学习下其与epoll是如何配合完成超时通知的.
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