定時器的使用和原理淺析，alarm/sleep函數

一、總結

一句話總結：

alarm函數（進程不阻塞）:使用alarm函數和signal函數，要注冊信號處理回調函數，就是說進程並沒有被睡眠，處理動作是以信號的形式注冊到內核中，當時間到時，以信號的方式打斷進程，進入信號處理程序。

sleep函數（進程阻塞）：sleep函數和usleep函數是將進程阻塞掉，等待硬件定時器時間到達，時間到達后內核再將進程放入就緒隊列，從而將進程喚醒。

select函數（進程阻塞）：select函數屬於終端控制篇，或許也可以歸類為接口處理篇。select函數可精確到微妙，且准確。為什么sleect會比usleep精確呢？這可能與select函數內核使用的是比較精確的定時器機制，比如hrtimer等子系統的原因。

 

 

 

二、定時器的使用和原理淺析，alarm/sleep函數

轉自或參考：定時器的使用和原理淺析，alarm/sleep函數
https://www.cnblogs.com/minihaohao/p/5175043.html

alarm，select，sleep函數

 

（一）alarm函數（進程不阻塞）:

設置信號傳送鬧鍾，單位是秒，也就是只能支持到s的精度。且使用的是signal注冊的方式實現函數。

alarm/signal/kill/pause都算作信號處理函數。

使用alarm函數和signal函數，要注冊信號處理回調函數，就是說進程並沒有被睡眠，處理動作是以信號的形式注冊到內核中，當時間到時，以信號的方式打斷進程，進入信號處理程序。

 

（二）sleep函數（進程阻塞）：

sleep函數也算作信號處理函數系列。

sleep函數和usleep函數是將進程阻塞掉，等待硬件定時器時間到達，時間到達后內核再將進程放入就緒隊列，從而將進程喚醒。

 

（三）select函數（進程阻塞）：

select函數屬於終端控制篇，或許也可以歸類為接口處理篇。select函數可精確到微妙，且准確。為什么sleect會比usleep精確呢？這可能與select函數內核使用的是比較精確的定時器機制，比如hrtimer等子系統的原因。

select函數兼具了檢查fd的功能，select函數在檢查fd集不可用后，會schedule將進程睡眠，放設備驅動發現有fd可用后，會喚醒等待在隊列上的進程。當fd都不可用但是超時時間到后，也喚醒等待的進程，返回用戶進程空間。

 

另一方面，內核需要做的時間管理：

1）提供系統調度所使用的tick中斷

2）維護系統時間

3）維護軟件定時器，高速tcp和多媒體應用要使timer高效精准

為了更好的支持音視頻等需求，提出了hrtimer這個高精度時鍾子系統，為了節約能源，采用了tickless子系統。

內核中有兩種時間：

定時出發滴答的時鍾中斷，時鍾中斷用來維護系統時間，保持設備上的時間的正確性。

時鍾中斷用來控制進程的調度，在每個時鍾中斷的處理函數中，都會處理一遍進程調度隊列，將滿足調度的進程放入就緒隊列中。

時鍾中斷可以用來實現用戶的定時器設置，但是這種方式實現的定時器精度低且代價昂貴。

另一種可編程的控制器，能夠設定時鍾時間並返回中斷

內核使用一系列的子系統兼容舊的機制，支持新的需求，比如tickless方案，hrtimer，時間輪算法等。