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在Linux系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)是一項(xiàng)重要的任務(wù)。這種任務(wù)可以在指定的時(shí)間執(zhí)行一些特定的操作，例如執(zhí)行某些程序、發(fā)送信息等。對(duì)于程序員來說，使用Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)的主要方法就是使用Select函數(shù)。本文將詳細(xì)介紹在Linux系統(tǒng)下使用Select函數(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)的方法和步驟。
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一、Select函數(shù)的基本概念
Select函數(shù)是一種在Linux系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的技術(shù)。這種函數(shù)可以同時(shí)檢查多個(gè)文件描述符，如果其中有一個(gè)文件描述符發(fā)生了事件，則該函數(shù)就會(huì)立即返回。在實(shí)際的開發(fā)過程中，Select函數(shù)經(jīng)常被用來處理網(wǎng)絡(luò)編程的相關(guān)活動(dòng)。
在使用Select函數(shù)的時(shí)候，需要注意一個(gè)重要的概念——文件描述符。在Linux系統(tǒng)中，每一個(gè)打開的文件、套接字、管道等都會(huì)被分配唯一的文件描述符。這個(gè)文件描述符可以作為參數(shù)被傳遞給Select函數(shù)，以檢查這個(gè)文件的相關(guān)活動(dòng)。
二、定時(shí)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法
在Linux系統(tǒng)中創(chuàng)建定時(shí)任務(wù)，我們需要實(shí)現(xiàn)以下的實(shí)現(xiàn)方法：
1. 創(chuàng)建一個(gè)時(shí)間相關(guān)的文件描述符——timerfd_create()
Select函數(shù)只能檢測(cè)文件描述符，而不能直接測(cè)量時(shí)間。因此，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的時(shí)間相關(guān)的文件描述符，以便于將其傳遞給Select函數(shù)。在Linux系統(tǒng)中，可以使用timerfd_create()函數(shù)來創(chuàng)建一個(gè)新的時(shí)間間隔。
2. 設(shè)置時(shí)間相關(guān)的文件描述符——timerfd_settime()
一旦創(chuàng)建了新的時(shí)間循環(huán)，需要接下來將其設(shè)置為特定的時(shí)間。在Linux系統(tǒng)中，可以使用timerfd_settime()函數(shù)來設(shè)置時(shí)間相關(guān)的文件描述符。該函數(shù)一般具有以下參數(shù)：
1)4個(gè)參數(shù)分別表示時(shí)間開始的值和時(shí)間間隔的長度。
2)設(shè)置定時(shí)器的時(shí)刻和間隔。
3)定時(shí)器到達(dá)時(shí)的超時(shí)時(shí)鐘。
3. 使用Select函數(shù)檢查文件描述符——select()
當(dāng)文件描述符已經(jīng)設(shè)置好，并且定時(shí)器到達(dá)時(shí)，我們需要使用Select函數(shù)來檢查該文件描述符，同時(shí)觸發(fā)一個(gè)事件，以指示該定時(shí)器已經(jīng)到達(dá)。
三、Select函數(shù)的詳細(xì)步驟
當(dāng)使用Select函數(shù)時(shí)，需要按照以下的步驟：
1. 初始化一個(gè)set變量
在調(diào)用Select函數(shù)時(shí)，首先需要初始化一個(gè)set變量，這個(gè)變量記錄要檢測(cè)的文件描述符。這個(gè)變量可以通過調(diào)用fd_set()函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
2. 設(shè)置時(shí)間相關(guān)的文件描述符
接下來，需要?jiǎng)?chuàng)建并初始化相應(yīng)的時(shí)間相關(guān)的文件描述符。這個(gè)描述符可以通過從timerfd_create()函數(shù)中獲取。此時(shí)，需要將時(shí)間間隔設(shè)置為特定值。設(shè)置完成后，即可通過調(diào)用timerfd_settime()函數(shù)來啟用該定時(shí)器。
3. 使用Select函數(shù)檢查文件描述符
需要使用Select函數(shù)來檢查文件描述符。這個(gè)函數(shù)可以檢查文件描述符是否處于可讀狀態(tài)。如果文件描述符已達(dá)到更大值，則Select函數(shù)將以錯(cuò)誤代碼退出。進(jìn)一步處理過程可以通過調(diào)用select()函數(shù)中的FD_ISSET()來實(shí)現(xiàn)。
四、
使用Select函數(shù)在Linux系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)可以說是一項(xiàng)簡(jiǎn)單且有效的工作。該方法通過創(chuàng)建時(shí)間相關(guān)的文件描述符來實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)的監(jiān)控，同時(shí)使用Select函數(shù)來檢查文件描述符，以便于檢測(cè)定時(shí)器是否達(dá)到指定的時(shí)間。如果想要在Linux系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)，那么這種方法絕對(duì)是值得嘗試的一種技巧。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Linux select/poll/epoll 原理（一）實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)
Linux select/poll/epoll 原理（一）實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)
本序列涉及的 Linux 源碼都是基于 linux-4.14.143 。
1.1 文件抽象
在 Linux 內(nèi)核里，文件是一個(gè)抽象，設(shè)備是個(gè)文件，網(wǎng)絡(luò)套接字也是個(gè)文件。
文件抽象必須支持的能力定義在 file_operations 結(jié)構(gòu)體里。
在 Linux 里，一個(gè)打開的文件對(duì)應(yīng)一個(gè)文件描述符 file descriptor/FD，F(xiàn)D 其實(shí)是一個(gè)整數(shù)，內(nèi)核把進(jìn)程打開的文件維護(hù)在一個(gè)數(shù)組里，F(xiàn)D 對(duì)應(yīng)的是數(shù)組的下標(biāo)。
文件抽象的能力定義：
1.2 文件 poll 操作
poll 函數(shù)的原型：
文件抽象 poll 函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)必須完成兩件事（這兩點(diǎn)算是規(guī)范了）：
1. 在 poll 函數(shù)敢興趣的等待隊(duì)列上調(diào)用 poll_wait 函數(shù)，以接收到喚醒；具體的實(shí)現(xiàn)必須把 poll_table 類型的參數(shù)作為透明對(duì)象來使用，不需要知道它的具體結(jié)構(gòu)。
2. 返回比特掩碼，表示當(dāng)前可立即執(zhí)行而不會(huì)阻塞的操作。
下面是某個(gè)驅(qū)動(dòng)的 poll 實(shí)現(xiàn)示例，來自：
poll 函數(shù)接收的 poll_table 只有一個(gè)隊(duì)列處理函數(shù) _qproc 和感興趣的事件屬性 _key。
文件抽象的具體實(shí)現(xiàn)在構(gòu)建時(shí)會(huì)初始化一個(gè)或多個(gè) wait_queue_head_t 類型的事件等待隊(duì)列 。
poll 等待的過程：
事件發(fā)生時(shí)的喚醒過程：
一個(gè)小困惑：
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