Unix C 延時(shí)函數(shù)小結(jié)

haliiz 2010-04-23

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在多線程的應(yīng)用中要用到延時(shí)函數(shù),，開始時(shí)我只用到 sleep 這個(gè)秒級(jí)函數(shù),，但在 solaris 上跑時(shí),，程序運(yùn)行到sleep時(shí),卻顯示 “Alarm clock” 這句話后就中止了。據(jù)說是產(chǎn)生了 alarm 這個(gè)信號(hào),，而系統(tǒng)默認(rèn)信號(hào)處理就是中止程序，所以要在程序中把這個(gè)設(shè)置為忽略：

C代碼

signal(SIGALRM, SIG_IGN);

unix 上的延時(shí)函數(shù)有好幾種：

引用

一、基礎(chǔ)知識(shí)
1,、時(shí)間類型。Linux下常用的時(shí)間類型有4個(gè)：time_t,，struct timeval,，struct timespec，struct tm,。
（1）time_t是一個(gè)長(zhǎng)整型,，一般用來表示用1970年以來的秒數(shù)。
（2）Struct timeval有兩個(gè)成員,，一個(gè)是秒,，一個(gè)是微妙。

C代碼

struct timeval {
long tv_sec; /**//* seconds */
long tv_usec; /**//* microseconds */
;

（3）struct timespec有兩個(gè)成員，一個(gè)是秒,，一個(gè)是納秒,。

C代碼

struct timespec{
time_t tv_sec; /**//* seconds */
long tv_nsec; /**//* nanoseconds */
};

（4）struct tm是直觀意義上的時(shí)間表示方法：

C代碼

struct tm {
int tm_sec; /**//* seconds */
int tm_min; /**//* minutes */
int tm_hour; /**//* hours */
int tm_mday; /**//* day of the month */
int tm_mon; /**//* month */
int tm_year; /**//* year */
int tm_wday; /**//* day of the week */
int tm_yday; /**//* day in the year */
int tm_isdst; /**//* daylight saving time */
};

2、時(shí)間操作
（1）時(shí)間格式間的轉(zhuǎn)換函數(shù)
主要是 time_t,、struct tm,、時(shí)間的字符串格式之間的轉(zhuǎn)換?？聪旅娴暮瘮?shù)參數(shù)類型以及返回值類型：

C代碼

char *asctime(const struct tm *tm);
char *ctime(const time_t *timep);
struct tm *gmtime(const time_t *timep);
struct tm *localtime(const time_t *timep);
time_t mktime(struct tm *tm);

gmtime和localtime的參數(shù)以及返回值類型相同,，區(qū)別是前者返回的格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，后者是當(dāng)?shù)貢r(shí)間,。
（2）獲取時(shí)間函數(shù)
兩個(gè)函數(shù),，獲取的時(shí)間類型看原型就知道了：

C代碼

time_t time(time_t *t);
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

前者獲取time_t類型，后者獲取struct timeval類型,，因?yàn)轭愋偷木壒?，前者只能精確到秒，后者可以精確到微秒,。

二,、延遲函數(shù)
主要的延遲函數(shù)有：sleep(),usleep(),nanosleep(),select(),pselect().

C代碼

unsigned int sleep(unsigned int seconds);
void usleep(unsigned long usec);
int nanosleep(const struct timespec *req, struct timespec *rem);
int select(int n, fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
int pselect(int n,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptfds,
const struct timespec *timeout, const sigset_t *sigmask);

alarm函數(shù)是信號(hào)方式的延遲，這種方式不直觀,，這里不說了,。
僅通過函數(shù)原型中時(shí)間參數(shù)類型，可以猜測(cè)sleep可以精確到秒級(jí),，usleep/select可以精確到微妙級(jí),，nanosleep和pselect可以精確到納秒級(jí)。
而實(shí)際實(shí)現(xiàn)中,，linux上的nanosleep和alarm相同,，都是基于內(nèi)核時(shí)鐘機(jī)制實(shí)現(xiàn)，受linux內(nèi)核時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的影響,，并不能達(dá)到納秒級(jí)的精度,， man nanosleep也可以看到這個(gè)說明，man里給出的精度是：Linux/i386上是10 ms ,，Linux/Alpha上是1ms,。
這里有一篇文章http://blog.csdn.net/zhoujunyi/archive/2007/03/30/1546330.aspx，測(cè)試了不同延遲函數(shù)之間的精確度,。文章給出的結(jié)論是linux上精度最高的是select,，10ms級(jí)別,。我在本機(jī)器測(cè)試select和pselect相當(dāng),，都達(dá)到了1ms級(jí)的精度,，精度高于文章中給出的10ms,，sleep在秒級(jí)以上和usleep/nanosleep相當(dāng)。下面貼下我機(jī)器上1ms時(shí)候的測(cè)試結(jié)果,，其他不貼了：

C代碼

sleep 1000 0 -1000
usleep 1000 2974 1974
nanosleep 1000 2990 1990
select 1000 991 -9
pselect 1000 990 -10
gettimeofday 1000 1000 0

而使用gettimeofday循環(huán)不停檢測(cè)時(shí)間,，可精確微秒級(jí)，不過不適宜用來做定時(shí)器模塊,。
因此后面的定時(shí)期模塊將選擇select為延遲函數(shù),。

本文來自CSDN博客，轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處：http://blog.csdn.net/wbj1234566/archive/2008/05/13/2442264.aspx

我在用 usleep 時(shí)卻發(fā)現(xiàn)有部分線程完全在等待中,，沒有醒過來, 最后換用了 nanosleep
正?；亓恕Ｗ⒁?要調(diào)用 nanosleep, 編譯時(shí)要帶 -lposix4
nanosleep 的例子(來自http://hi.baidu.com/zengzhaonong/blog/item/2fa4a799e282bb096f068c62.html)

C代碼

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <sched.h>
#define COUNT 1000
#define MILLION 1000000L
int main(void)
{
int i;
struct timespec slptm;
long tdif;
struct timeval tend, tstart;
slptm.tv_sec = 0;
slptm.tv_nsec = 1000; //1000 ns = 1 us
//struct sched_param param;
//param.sched_priority = 0;
//sched_setscheduler(getpid(), SCHED_FIFO, &param);
if (gettimeofday(&tstart, NULL) == -1) {
fprintf(stderr, "Failed to get start time\n");
return 1;
}
for (i = 0; i < COUNT; i++) {
if (nanosleep(&slptm, NULL) == -1) {
perror("Failed to nanosleep");
return 1;
}
}
if (gettimeofday(&tend, NULL) == -1) {
fprintf(stderr, "Failed to get end time\n");
return 1;
}
tdif = MILLION * (tend.tv_sec - tstart.tv_sec) + (tend.tv_usec - tstart.tv_usec);
printf("nanosleep() time is %ld us\n", tdif/COUNT);
return 0;
}
HZ 250HZ
時(shí)鐘中斷的時(shí)間間隔: 4 ms (1000ms/250)
----------------------------------------
nanosleep() time is 4019 us (4.019 ms)
說明nanosleep的睡眠定時(shí)器依賴于時(shí)鐘中斷
HZ 1000HZ
時(shí)鐘中斷的時(shí)間間隔: 1 ms
----------------------------------------
nanosleep() time is 12 us
注：最小睡眠時(shí)間為1 us

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