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linux使用select實現(xiàn)精確定時器詳解

更新時間：2013年11月14日 11:11:11 作者：

本文講述如何使用select實現(xiàn)超級時鐘。使用select函數(shù)，我們能實現(xiàn)微妙級別精度的定時器。同時，select函數(shù)也是我們在編寫非阻塞程序時經(jīng)常用到的一個函數(shù)

在編寫程序時，我們經(jīng)常會用到定時器。首先看看select函數(shù)原型如下：

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
                  fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

參數(shù)說明：
slect的第一個參數(shù)nfds為fdset集合中最大描述符值加1，fdset是一個位數(shù)組，其大小限制為__FD_SETSIZE（1024），位數(shù)組的每一位代表其對應(yīng)的描述符是否需要被檢查。
select的第二三四個參數(shù)表示需要關(guān)注讀、寫、錯誤事件的文件描述符位數(shù)組，這些參數(shù)既是輸入?yún)?shù)也是輸出參數(shù)，可能會被內(nèi)核修改用于標(biāo)示哪些描述符上發(fā)生了關(guān)注的事件。所以每次調(diào)用select前都需重新初始化fdset。
timeout參數(shù)為超時時間，該結(jié)構(gòu)會被內(nèi)核修改，其值為超時剩余的時間。
利用select實現(xiàn)定時器，需要利用其timeout參數(shù),注意到：
1）select函數(shù)使用了一個結(jié)構(gòu)體timeval作為其參數(shù)。
2）select函數(shù)會更新timeval的值，timeval保持的值為剩余時間。
如果我們指定了參數(shù)timeval的值，而將其他參數(shù)都置為0或者NULL，那么在時間耗盡后，select函數(shù)便返回，基于這一點，我們可以利用select實現(xiàn)精確定時。
timeval的結(jié)構(gòu)如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

struct timeval{
long tv_sec；/*secons*
long tv_usec;/*microseconds*/
}

我們可以看出其精確到microseconds也即微妙。
一、秒級定時器

復(fù)制代碼代碼如下:

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、毫秒級別定時器

復(fù)制代碼代碼如下:

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、微妙級別定時器

復(fù)制代碼代碼如下:

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);
}

現(xiàn)在我們來編寫幾行代碼看看定時效果吧。

復(fù)制代碼代碼如下:

#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結(jié)構(gòu)體中雖然指定了一個微妙級別的分辨率，但內(nèi)核支持的分別率往往沒有這么高，很多unix內(nèi)核將超時值向上舍入成10ms的倍數(shù)。此外，加上內(nèi)核調(diào)度延時現(xiàn)象，即定時器時間到后，內(nèi)核還需要花一定時間調(diào)度相應(yīng)進程的運行。因此，定時器的精度，最終還是由內(nèi)核支持的分別率決定。
分類: Linux

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