怎样在Linux下实现精确定时器

linux下使用select实现精确定时器

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：

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=0i<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。

select可以达到微妙级别，你百度下select timer,下面是win下面使用select的例子#include<iostream>#include <iomanip>#include <windows.h>#include <winsock.h>#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")using namespace stdint main(){ DWORD dwVersion = 0 WSADATA wsaData DWORD dwErr = 0 dwErr = WSAStartup(MAKEWORD(0x2, 0x2), &wsaData) if (0 != dwErr) {printf("winsock init error!\n")return -1} SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) if (INVALID_SOCKET == s) { printf("create a socket error!\n") WSACleanup() return -1 } // 设置为非阻塞 int nRet = 0 u_long lRet = 1 nRet = ioctlsocket(s, FIONBIO, &lRet) if (SOCKET_ERROR == nRet) { printf("set socket error!\n") closesocket(s) WSACleanup() return -1 } int time=0 while( 1 ){ fd_set rfds struct timeval tval FD_ZERO( &rfds ) FD_SET(1,&rfds) tval.tv_sec = 1 /*秒*/ tval.tv_usec =0 /*微秒, 1秒=10的3次方毫秒=10的6次方微妙*/ int ret =select( 1, &rfds, NULL, NULL, &tval ) if(ret==0 ){ cout<<setfill('0')<<setw(3)<<++time<<" s"<<endl } else {cout<<WSAGetLastError()<<endl break } } WSACleanup() return 0}

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