linux下使用select实现精确定时器

快来打我* 2022-08-21 08:51 183阅读 0赞

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# [linux下使用select实现精确定时器][http_www.cnblogs.com_jjdiaries_p_3404380.html] #

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

![复制代码][copycode.gif]

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);
    }

![复制代码][copycode.gif]

二、毫秒级别定时器

![复制代码][copycode.gif]

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);
    }

![复制代码][copycode.gif]

三、微妙级别定时器

![复制代码][copycode.gif]

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);
    }

![复制代码][copycode.gif]

现在我们来编写几行代码看看定时效果吧。

![复制代码][copycode.gif]

#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);
        }
    }

![复制代码][copycode.gif]

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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[copycode.gif]: /images/20220724/af2afd5b60c54e8eb43cb3bce699449f.png