Linux下精確計時

2021-09-23 07:45:42 字數 2916 閱讀 4096

1.低精度計時

**1.1sleep 和 usleep **

sleep(int x) 系統呼叫，讓程序等待x秒鐘。其精度以秒為單位的。

usleep( int x)系統呼叫，讓程序等待x 納秒，但實際其精度一般是10ms，再低的達不到。

這兩個函式的優點是簡單，缺點程序被阻塞。

1.2alarm鬧鐘

alarm也稱為鬧鐘函式，它可以在程序中設定乙個定時器，當定時器指定的時間到時，它向程序傳送sigalrm訊號。alarm函式原型如下：

unsigned int alarm（unsigned int seconds);


返回值：


出錯：-1
1.3select

int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval*timeout); 


引數解釋如下：


int maxfdp：是乙個整數值，是指集合中所有檔案描述符的範圍，即所有檔案描述符的最大值加1；


fd_set* readfds：是指向fd_set結構的指標，這個集合中應該包括檔案描述符，我們是要監視這些檔案描述符的讀變化的，即我們關心是否可以從這些檔案中讀取資料了，如果這個集合中有乙個檔案可讀，select就會返回乙個大於0的值，表示有檔案可讀，如果沒有可讀的檔案，則根據timeout引數再判斷是否超時，若超出timeout的時間，select返回0，若發生錯誤返回負值。可以傳入null值，表示不關心任何檔案的讀變化；


fd_set* writefds：是指向fd_set結構的指標，這個集合中應該包括檔案描述符，我們是要監視這些檔案描述符的寫變化的，即我們關心是否可以向這些檔案中寫入資料了，如果這個集合中有乙個檔案可寫，select就會返回乙個大於0的值，表示有檔案可寫，如果沒有可寫的檔案，則根據timeout再判斷是否超時，若超出timeout的時間，select返回0，若發生錯誤返回負值。可以傳入null值，表示不關心任何檔案的寫變化；


fe_set* errorfds：同上面兩個引數的意圖，用來監視檔案錯誤異常；


struct timeval* timeout：是select的超時時間，這個引數至關重要，它可以使select處於三種狀態，如下：


第一：若將null以形參傳入，即不傳入時間結構，就是將select置於阻塞狀態，一定等到監視檔案描述符集合中某個檔案描述符發生變化為止；


第二：若將時間值設為0秒0毫秒，就變成乙個純粹的非阻塞函式，不管檔案描述符是否有變化，都立刻返回繼續執行，檔案無變化返回0，有變化返回乙個正值；


第三：timeout的值大於0，這就是等待的超時時間，即select在timeout時間內阻塞，超時時間之內有事件到來就返回了，否則在超時後不管怎樣一定返回。
select一般在在socket程式設計中還是比較重要的，可是對於初學socket的人來說都不太愛用select寫程式，他們只是習慣寫諸如connect、accept、recv或recvfrom這樣的阻塞程式（所謂阻塞方式block，顧名思義，就是程序或是執行緒執行到這些函式時必須等待某個事件的發生，如果事件沒有發生，程序或執行緒就被阻塞，函式不能立即返回）。可是使用select就可以完成非阻塞（所謂非阻塞方式non-block，就是程序或執行緒執行此函式時不必非要等待事件的發生，一旦執行肯定返回，以返回值的不同來反映函式的執**況，如果事件發生則與阻塞方式相同，若事件沒有發生則返回乙個**來告知事件未發生，而程序或執行緒繼續執行，所以效率較高）方式工作的程式，它能夠監視我們需要監視的檔案描述符的變化情況——讀寫或是異常。

2.高精度計時

2.1 忙等

實時讀取當前的系統時間，與需要延時的時間做對比，對於系統消耗比較大。示例**如下：

struct timespec now ;


clock_gettime(clock_realtime,&now);


now.tv_sec += 需要等待的秒數；


now.tv_nsec +=需要等待的納妙數;


while(1)
2.2setitimer函式

在linux下如果對定時要求不太精確的話，使用alarm()和signal()就行了，但是如果想要實現精度較高的定時功能的話，就要使用setitimer函式。setitimer()為linux的api，並非c語言的standard library，setitimer()有兩個功能，一是指定一段時間後，才執行某個function，二是每間格一段時間就執行某個function。函式原型如下：

int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value,struct itimerval *old_value);


struct itimerval ;


struct timeval ;


引數解釋如下：


which：引數表示型別，可選的值有：


itimer_real：以系統真實的時間來計算，它送出sigalrm訊號；


itimer_virtual：以該程序在使用者態下花費的時間來計算，它送出si**talrm訊號；


itimer_prof：以該程序在使用者態下和核心態下所費的時間來計算，它送出sigprof訊號；


new_value：引數用來對計時器進行設定，it_interval為計時間隔，it_value為延時時長；
settimer工作機制是，先對it_value倒計時，當it_value為零時觸發訊號，然後重置為it_interval，繼續對it_value倒計時，一直這樣迴圈下去。假如it_value為0是不會觸發訊號的，所以要能觸發訊號，it_value得大於0；如果it_interval為零，只會延時，不會定時（也就是說只會觸發一次訊號)。

用rdtsc實現linux下的精確計時

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