linux下使用select实现精确定时器
2013-11-02 22:26
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在编写程序时,我们经常回用到定时器。本文讲述如何使用select实现超级时钟。使用select函数,我们能实现微妙级别精度的定时器。同时,select函数也是我们在编写非阻塞程序时经常用到的一个函数。
首先看看select函数原型如下:
参数说明:
slect的第一个参数nfds为fdset集合中最大描述符值加1,fdset是一个位数组,其大小限制为__FD_SETSIZE(1024),位数组的每一位代表其对应的描述符是否需要被检查。
select的第二三四个参数表示需要关注读、写、错误事件的文件描述符位数组,这些参数既是输入参数也是输出参数,可能会被内核修改用于标示哪些描述符上发生了关注的事件。所以每次调用select前都需重新初始化fdset。
timeout参数为超时时间,该结构会被内核修改,其值为超时剩余的时间。
利用select实现定时器,需要利用其timeout参数,注意到:
1)select函数使用了一个结构体timeval作为其参数。
2)select函数会更新timeval的值,timeval保持的值为剩余时间。
如果我们指定了参数timeval的值,而将其他参数都置为0或者NULL,那么在时间耗尽后,select函数便返回,基于这一点,我们可以利用select实现精确定时。
timeval的结构如下:
我们可以看出其精确到microseconds也即微妙。
一、秒级定时器
二、毫秒级别定时器
三、微妙级别定时器
现在我们来编写几行代码看看定时效果吧。
注:timeval结构体中虽然指定了一个微妙级别的分辨率,但内核支持的分别率往往没有这么高,很多unix内核将超时值向上舍入成10ms的倍数。此外,加上内核调度延时现象,即定时器时间到后,内核还需要花一定时间调度相应进程的运行。因此,定时器的精度,最终还是由内核支持的分别率决定。
首先看看select函数原型如下:
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
参数说明:
slect的第一个参数nfds为fdset集合中最大描述符值加1,fdset是一个位数组,其大小限制为__FD_SETSIZE(1024),位数组的每一位代表其对应的描述符是否需要被检查。
select的第二三四个参数表示需要关注读、写、错误事件的文件描述符位数组,这些参数既是输入参数也是输出参数,可能会被内核修改用于标示哪些描述符上发生了关注的事件。所以每次调用select前都需重新初始化fdset。
timeout参数为超时时间,该结构会被内核修改,其值为超时剩余的时间。
利用select实现定时器,需要利用其timeout参数,注意到:
1)select函数使用了一个结构体timeval作为其参数。
2)select函数会更新timeval的值,timeval保持的值为剩余时间。
如果我们指定了参数timeval的值,而将其他参数都置为0或者NULL,那么在时间耗尽后,select函数便返回,基于这一点,我们可以利用select实现精确定时。
timeval的结构如下:
struct timeval{ long tv_sec;/*secons* long tv_usec;/*microseconds*/ }
我们可以看出其精确到microseconds也即微妙。
一、秒级定时器
void seconds_sleep(unsigned seconds){ struct timeval tv; tv.tv_sec=seconds; tv.tv_usec=0; int err; do{ err=select(0,NULL,NULL,NULL,&tv); }while(err<0 && errno==EINTR); }
二、毫秒级别定时器
void milliseconds_sleep(unsigned long mSec){ struct timeval tv; tv.tv_sec=mSec/1000; tv.tv_usec=(mSec%1000)*1000; int err; do{ err=select(0,NULL,NULL,NULL,&tv); }while(err<0 && errno==EINTR); }
三、微妙级别定时器
void microseconds_sleep(unsigned long uSec){ struct timeval tv; tv.tv_sec=uSec/1000000; tv.tv_usec=uSec%1000000; int err; do{ err=select(0,NULL,NULL,NULL,&tv); }while(err<0 && errno==EINTR); }
现在我们来编写几行代码看看定时效果吧。
#include <stdio.h> #include <sys/time.h> #include <errno.h> int main() { int i; for(i=0;i<5;++i){ printf("%d\n",i); //seconds_sleep(1); //milliseconds_sleep(1500); microseconds_sleep(1900000); } }
注:timeval结构体中虽然指定了一个微妙级别的分辨率,但内核支持的分别率往往没有这么高,很多unix内核将超时值向上舍入成10ms的倍数。此外,加上内核调度延时现象,即定时器时间到后,内核还需要花一定时间调度相应进程的运行。因此,定时器的精度,最终还是由内核支持的分别率决定。
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