timerfd_create()¶

timerfd_create() opretter et nyt stopurobjekt og returnerer en fildeskriptor, der referer til det stopur. Argumentet clockid angiver uret, der bruges til at markere status for stopuret, og skal være en af de følgende:

CLOCK_REALTIME

Et realtids ur, der kan angives for hele systemet.

CLOCK_MONOTONIC

Et monotont stigende ur, der ikke kan indstilles og som måler tid fra et uangivet punkt i fortiden, der ikke ændrer sig efter systemets opstartstidspunkt.

CLOCK_BOOTTIME (siden Linux 3.15)

Som CLOCK_MONOTONIC, er dette et monotont stigende ur. Hvor CLOCK_MONOTONIC ikke måler tiden mens et system er i dvale, så inkluderer CLOCK_BOOTTIME tiden hvor systemet er i dvale. Dette er nyttigt for programmer, der skal være dvale-opmærksomme. CLOCK_REALTIME er ikke egnet for sådanne programmer, da uret påvirkes af diskontinuerlige ændringer til systemuret.

CLOCK_REALTIME_ALARM (siden Linux 3.11)

Dette ur er som CLOCK_REALTIME, men vil vække systemet, hvis det er i dvale. Kalderen skal have funktionaliteten CAP_WAKE_ALARM for at angive et stopur mod dette ur.

CLOCK_BOOTTIME_ALARM (siden Linux 3.11)

Dette ur er som CLOCK_BOOTTIME, men vil vække systemet, hvis det er i dvale. Kalderen skal have funktionaliteten CAP_WAKE_ALARM for at kunne angive et stopur mod dette ur.

Se clock_getres(2) for yderligere detaljer om ovenstående ure.

Den nuværende værdi af hver af disse ure kan indhentes via clock_gettime(2).

Startende med Linux 2.6.27 kan de følgende værdier blive bit-vis ORed i flag for at ændre opførelsen for timerfd_create():

TFD_NONBLOCK

Angiv filstatusflaget O_NONBLOCK på den åbne filbeskrivelse (se open(2)) refereret til af den nye fildeskriptor. Brug af dette flag forhindrer ekstra kald til fcntl(2) for at opnå det samme resultat.

TFD_CLOEXEC

Angiv flaget close-on-exec (FD_CLOEXEC) på den nye fildeskriptor. Se beskrivelsen af flaget O_CLOEXEC i open(2) for årsagerne til hvorfor dette kan være nyttigt.

I Linuxversioner op til og inklusive 2.6.26 skal flag være angivet som nul.

timerfd_settime()¶

timerfd_settime() bevæbner (starter) eller afvæbner (stopper) stopuret refereret til af fildeskriptoren fd.

Arguementet ny_værdi angiver det oprindelige udløb og interval for stopuret. Strukturen itimerspec brugt for dette argument er beskrevet i itimerspec(3type).

new_value.it_value angiver det oprindelige udløb for stopuret, i sekunder og nanosekunder. Angivelse af et af felterne i new_value.it_value til en værdi anderledes end nul bevæbner stopuret. Angivelse af begge felter i new_value.it_value til nul afvæbner stopuret.

Angivelse af et eller begge felter i new_value.it_interval til værdier forskellige fra nul angiver perioden, i sekunder og nanosekunder, for gentagne stopursudløb efter det oprindelige udløb. Hvis begge felter i new_value.it_interval er nul, så udløber stopuret bare en gang, på tidspunktet angivet af new_value.it_value.

Som standard fortolkes den oprindelige udløbstid angivet i ny_værdi relativ til den nuværende tid på stopurets ur på tidspunktet for kaldet (dvs. new_value.it_value angiver en tid relativ til den nuværende værdi for uret angivet af clockid). Et absolut tidsudløb kan vælges via argumentet flag.

Argumentet flag er en bit-maske, der kan inkludere de følgende værdier:

TFD_TIMER_ABSTIME

Fortolk new_value.it_value som en absolut værdi på stopurets ur. Stopuret vil udløbe når værdien af stopurets ur når værdien angivet i new_value.it_value.

TFD_TIMER_CANCEL_ON_SET

Hvis dette flag er angivet med TFD_TIMER_ABSTIME og uret for dette stopur er CLOCK_REALTIME eller CLOCK_REALTIME_ALARM, så marker dette stopur som om det kan afbestilles hvis realtidsuret har en diskontinuerlig ændring (settimeofday(2), clock_settime(2) eller lignende). Når sådanne ændringer opstår vil en nuværende eller fremtidig read(2) fra fildeskriptoren fejle med fejlbeskeden ECANCELED.

Hvis argumentet gl_værdi ikke er NULL, så bruges strukturen itimerspec der peges på til at returnere indstillingen for stopuret, der var gyldig på tidspunktet for kaldet; se beskrivelsen af timerfd_gettime() der følger.

timerfd_gettime()¶

timerfd_gettime() returnerer, i nuv_værdi, en itimerspec-struktur der indheolder den nuværende indstilling for stopuret refereret til af fildeskriptoren fd.

Feltet it_value returnerer tidsintervallet indtil stopuret næste gang udløber. Hvis begge felter for denne struktur er nul, så er stopuret afvæbnet. Dette felt indeholder en relativ værdi, uanset om flaget TFD_TIMER_ABSTIME var angivet da stopuret blev indstillet.

Feltet it_interval returnerer intervallet for stopuret. Hvis begge felter for denne struktur er nul, så er stopuret sat til at udløb bare en gang, på tidspunktet angivet af curr_value.it_value.

Operationer på et stopurs fildeskriptor¶

Fildeskriptoren returneres af timerfd_create() understøtter de følgende yderligere operationer:

read(2)

Hvis stopuret allerede er udløbet en eller flere gange siden dets indstillinger sidst blev ændret via timerfd_settime(), eller siden den sidste succesfulde read(2), så returnerer mellemlageret angivet til read(2) et ej underskrevet 8-byte heltal (uint64_t) indeholdende antallet af udløb, der er opstået. (Den returnerede værdi er i vært-byterækkefølge—det vil sige, byte-standardrækkefølgen for heltal på værtsmaskinen).

Hvis intet stopurudløb er sket på tidspunktet for read(2), så blokerer kaldet enten det næste stopursudløb eller fejler med den følgende fejlbesked EAGAIN hvis fildeskriptoren er gjort ikkeblokerende (via brugen af fcntl(2) F_SETFL-operationen til at angive flaget O_NONBLOCK).

En read(2) fejler med fejlbeskeden EINVAL hvis størrelsen for det angivne mellemlager er mindre end 8 byte.

Hvis det associerede ur er enten CLOCK_REALTIME eller CLOCK_REALTIME_ALARM, er stopuret absolut (TFD_TIMER_ABSTIME) og flaget TFD_TIMER_CANCEL_ON_SET var angivet da timerfd_settime() blev kaldet, så fejler read(2) med fejlbeskeden ECANCELED hvis realtidsuret har en diskontinuerlig ændring. (Dette gør det muligt for det læsende program at registrere sådanne diskontinuerlige ændringer til uret).

Hvis det associerede ur er enten CLOCK_REALTIME eller CLOCK_REALTIME_ALARM, er stopuret absolut (TFD_TIMER_ABSTIME) og flaget TFD_TIMER_CANCEL_ON_SET ikke var angivet da timerfd_settime() blev kaldt, så kan en diskontinuerlig negativ ændring til uret (f.eks. clock_settime(2)) få read(2) til at fjerne blokering, men returnere en værdi på 0 (dvs. ingen byte læst), hvis ur-ændringen opstår efter tiden udløb, men før read(2) på fildeskriptoren.

poll(2)

select(2)

(og lignende)

Fildeskriptoren kan læses (argumentet select(2) readfds; flaget poll(2) POLLIN) hvis en ellere flere stopursudløb er opstået.

Fildeskriptoren understøtter også de andre fil-deskriptor multiplexing-API'er: pselect(2), ppoll(2) og epoll(7).

ioctl(2)

Den følgende timerfd-specifikke kommando er understøttet:

close(2)

Når fildeskriptoren ikke længere er krævet, så bør den lukkes. Når alle fildeskriptorer associeret med det samme stopursobjekt er blevet lukket, så afvæbnes stopuret og dets ressurcer frigives af kernen.

fork(2)-semantik¶

Efter en fork(2) arver underprocessen en kopi af fildeskriptoren oprettet af timerfd_create(). Fildeskriptoren refererer til det samme underliggende stopursobjekt som den tilsvarende fildeskriptor i overprocessen, og read(2)'er i underprocessen vil returnere information om udløb for stopuret.

execve(2)-semantik¶

En fildeskriptor oprettet af timerfd_create() bevares på tværs af execve(2), og fortsætter med at oprette stopursudløb hvis stopuret var bevæbnet.

Programkilde¶

#include <err.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/timerfd.h>
#include <sys/types.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
static void
print_elapsed_time(void)
{


    int                     secs, nsecs;


    static int              first_call = 1;


    struct timespec         curr;


    static struct timespec  start;


    if (first_call) {


        first_call = 0;


        if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start) == -1)


            err(EXIT_FAILURE, "clock_gettime");


    }


    if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &curr) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "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:\t", secs, (nsecs + 500000) / 1000000);
}
int
main(int argc, char *argv[])
{


    int                fd;


    ssize_t            s;


    uint64_t           expir, tot_expir, max_expir;


    struct timespec    now;


    struct itimerspec  new_value;


    if (argc != 2 && argc != 4) {


        fprintf(stderr, "%s init-secs [interval-secs max-num-expir]\n",


                argv[0]);


        exit(EXIT_FAILURE);


    }


    if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &now) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "clock_gettime");


    /* Opret et CLOCK_REALTIME-absolut stopur med oprindelig


       udløb og interval som angivet på kommandolinjen.  */


    new_value.it_value.tv_sec = now.tv_sec + atoi(argv[1]);


    new_value.it_value.tv_nsec = now.tv_nsec;


    if (argc == 2) {


        new_value.it_interval.tv_sec = 0;


        max_expir = 1;


    } else {


        new_value.it_interval.tv_sec = atoi(argv[2]);


        max_expir = atoi(argv[3]);


    }


    new_value.it_interval.tv_nsec = 0;


    fd = timerfd_create(CLOCK_REALTIME, 0);


    if (fd == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "timerfd_create");


    if (timerfd_settime(fd, TFD_TIMER_ABSTIME, &new_value, NULL) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "timerfd_settime");


    print_elapsed_time();


    printf("timer started\n");


    for (tot_expir = 0; tot_expir < max_expir;) {


        s = read(fd, &expir, sizeof(uint64_t));


        if (s != sizeof(uint64_t))


            err(EXIT_FAILURE, "read");


        tot_expir += expir;


        print_elapsed_time();


        printf("read: %" PRIu64 "; total=%" PRIu64 "\n",


               expir, tot_expir);


    }


    exit(EXIT_SUCCESS);
}