Я использую таймер Linux periodi c, в частности, timerfd, срок действия которого я устанавливаю, например, каждые 200 мс.
Однако я заметил, что время таймера истекает, иногда, немного раньше, чем установленное мной время ожидания.
В частности, я использую следующий код C для выполнения простого теста:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <poll.h>
#include <unistd.h>
#include <inttypes.h>
#include <sys/timerfd.h>
#include <sys/time.h>
#define NO_FLAGS_TIMER 0
#define NUM_TESTS 10
// Function to perform the difference between two struct timeval.
// The operation which is performed is out = out - in
static inline int timevalSub(struct timeval *in, struct timeval *out) {
time_t original_out_tv_sec=out->tv_sec;
if (out->tv_usec < in->tv_usec) {
int nsec = (in->tv_usec - out->tv_usec) / 1000000 + 1;
in->tv_usec -= 1000000 * nsec;
in->tv_sec += nsec;
}
if (out->tv_usec - in->tv_usec > 1000000) {
int nsec = (out->tv_usec - in->tv_usec) / 1000000;
in->tv_usec += 1000000 * nsec;
in->tv_sec -= nsec;
}
out->tv_sec-=in->tv_sec;
out->tv_usec-=in->tv_usec;
// '1' is returned when the result is negative
return original_out_tv_sec < in->tv_sec;
}
// Function to create a timerfd and set it with a periodic timeout of 'time_ms', in milliseconds
int timerCreateAndSet(struct pollfd *timerMon,int *clockFd,uint64_t time_ms) {
struct itimerspec new_value;
time_t sec;
long nanosec;
// Create monotonic (increasing) timer
*clockFd=timerfd_create(CLOCK_MONOTONIC,NO_FLAGS_TIMER);
if(*clockFd==-1) {
return -1;
}
// Convert time, in ms, to seconds and nanoseconds
sec=(time_t) ((time_ms)/1000);
nanosec=1000000*time_ms-sec*1000000000;
new_value.it_value.tv_nsec=nanosec;
new_value.it_value.tv_sec=sec;
new_value.it_interval.tv_nsec=nanosec;
new_value.it_interval.tv_sec=sec;
// Fill pollfd structure
timerMon->fd=*clockFd;
timerMon->revents=0;
timerMon->events=POLLIN;
// Start timer
if(timerfd_settime(*clockFd,NO_FLAGS_TIMER,&new_value,NULL)==-1) {
close(*clockFd);
return -2;
}
return 0;
}
int main(void) {
struct timeval tv,tv_prev,tv_curr;
int clockFd;
struct pollfd timerMon;
unsigned long long junk;
gettimeofday(&tv,NULL);
timerCreateAndSet(&timerMon,&clockFd,200); // 200 ms periodic expiration time
tv_prev=tv;
for(int a=0;a<NUM_TESTS;a++) {
// No error check on poll() just for the sake of brevity...
// The final code should contain a check on the return value of poll()
poll(&timerMon,1,-1);
(void) read(clockFd,&junk,sizeof(junk));
gettimeofday(&tv,NULL);
tv_curr=tv;
if(timevalSub(&tv_prev,&tv_curr)) {
fprintf(stdout,"Error! Negative timestamps. The test will be interrupted now.\n");
break;
}
printf("Iteration: %d - curr. timestamp: %lu.%lu - elapsed after %f ms - real est. delta_t %f ms\n",a,tv.tv_sec,tv.tv_usec,200.0,
(tv_curr.tv_sec*1000000+tv_curr.tv_usec)/1000.0);
tv_prev=tv;
}
return 0;
}
После компиляции с помощью g cc:
gcc -o timertest_stackoverflow timertest_stackoverflow.c
я получаю следующий вывод:
Iteration: 0 - curr. timestamp: 1583491102.833748 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 200.112000 ms
Iteration: 1 - curr. timestamp: 1583491103.33690 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 199.942000 ms
Iteration: 2 - curr. timestamp: 1583491103.233687 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 199.997000 ms
Iteration: 3 - curr. timestamp: 1583491103.433737 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 200.050000 ms
Iteration: 4 - curr. timestamp: 1583491103.633737 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 200.000000 ms
Iteration: 5 - curr. timestamp: 1583491103.833701 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 199.964000 ms
Iteration: 6 - curr. timestamp: 1583491104.33686 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 199.985000 ms
Iteration: 7 - curr. timestamp: 1583491104.233745 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 200.059000 ms
Iteration: 8 - curr. timestamp: 1583491104.433737 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 199.992000 ms
Iteration: 9 - curr. timestamp: 1583491104.633736 - elapsed after 200.000000 ms - real est. delta_t 199.999000 ms
Я ожидаю разницу в реальном времени, оцененную с gettimeofday() , никогда не будет меньше 200 мс (также из-за времени, необходимого для очистки события с read()), но есть также некоторые значения, которые немного меньше 200 мс, например 199.942000 ms.
Знаете ли вы, почему я наблюдаю такое поведение?
Может ли это быть из-за того, что я использую gettimeofday(), а иногда tv_prev берется немного позже (из-за некоторых задержка при вызове read() или gettimeofday() сама по себе) и tv_curr в следующей итерации не составляет, вызывая расчетное время менее 200 мс, в то время как таймер действительно точен в истечении каждые 200 мс?
Заранее большое спасибо.