关于各种延时
在Linux中，如果是应用层下的一些应用，我们可以：
1）调用unsigned int sleep(unsigned int second);函数去定时，这个时候它是秒级的；头文件为<unistd.h>；
2）调用int usleep(useconds_t);函数去定时，这个时候它是微秒级的；头文件为<unistd.h>；
3）调用高精度睡眠int nanosleep(const struct timespec * rep, struct timespec *rem);是一个相比标准UNIX 的sleep 调用具有更高高精度的版本。和普通的sleep 调用计算整秒数不同，nanosleep 接受一个指向一个struct timespec 对象的指针作为参数，它可以表示毫微秒（nanosecond，十亿分之一秒）的时间。然而，了解 Linux 内核的工作细节后可知，nanosleep 所提供的真正精确度是10毫秒——比 sleep 提供的要精确。这个附加的精确度非常有用，比如说，可以根为反复进行的任务设置更短的间隔。
struct timespec 由两部分构成：tv_sec 表示整秒数部分；tv_nsec 则表示毫微秒。tv_nesc
的值必须小于109。
nanosleep 相比sleep具有另一个优点。与sleep 相同，nanosleep 调用可以被信号中断，这是errno 将被设置为 EINTR 而调用将返回 -1。但是，nanosleep 的第二个参数，另一个指向struct timespec 对象的指针，如果不为 NULL 则在这种情况下它将被写入剩余的时间（这就是所请求的睡眠时间和实际睡眠时间的差)。这使重新开始睡眠变的很容易。 头文件 <time.h>。
以下是内核中的：
1.udelay(); mdelay(); ndelay();实现的原理本质上都是忙等待，ndelay和mdelay都是通过udelay衍生出来的，我们使用这些函数的实现往往会碰到编译器的 警告implicit declaration of function 'udelay'，这往往是由于头文件的使用不当造成的。在include/asm-???/delay.h中定义了udelay（），而在 include/linux/delay.h中定义了mdelay和ndelay.udelay一般适用于一个比较小的delay，如果你填的数大于 2000，系统会认为你这个是一个错误的delay函数，因此如果需要2ms以上的delay需要使用mdelay函数。
2.由于这些delay函数本质上都是忙等待，对于长时间的忙等待意味这无谓的耗费着cpu的资源，因此对于毫秒级的延时，内核提供了msleep，ssleep等函数，这些函数将使得调用它的进程睡眠参数指定的时间。
那么，在Windows中呢：
1）我们很快想到Sleep()；头文件<windows.h>
然后再VC++中，到了一篇不错的文章，转自这里，内容如下：
方法一：VC中的WM_TIMER消息映射能进行简单的时间控制。首先调用函数SetTimer()设置定时 间隔，如SetTimer(0,200,NULL)即为设置200ms的时间间隔。然后在应用程序中增加定时响应函数 OnTimer()，并在该函数中添加响应的处理语句，用来完成到达定时时间的操作。这种定时方法非常 简单，可以实现一定的定时功能，但其定时功能如同Sleep()函数的延时功能一样，精度非常低，最小 计时精度仅为30ms，CPU占用低，且定时器消息在多任务操作系统中的优先级很低，不能得到及时响 应，往往不能满足实时控制环境下的应用。只可以用来实现诸如位图的动态显示等对定时精度要求不高的情况。如示例工程中
的Timer1。
  方法 二：VC中使用sleep()函数实现延时，它的单位是ms，如延时2秒，用sleep(2000)。精度非常 低，最小计时精度仅为30ms，用sleep函数的不利处在于延时期间不能处理其他的消息，如果时间太 长，就好象死机一样，CPU占用率非常高，只能用于要求不高的延时程序中。如示例工程中的Timer2。
  方法三：利用COleDateTime类和COleDateTimeSpan类结合WINDOWS的消息处理过程来实现秒级延时。如示例工程中的Timer3和Timer3_1。以下是实现2秒的延时代码：
  COleDateTime  start_time = COleDateTime::GetCurrentTime();
  COleDateTimeSpan end_time= COleDateTime::GetCurrentTime()-start_time;
  while(end_time.GetTotalSeconds()< 2) //实现延时2秒
  {
      MSG msg;
      GetMessage(&msg,NULL,0,0);
      TranslateMessage(&msg);
      DispatchMessage(&msg);
     
      //以上四行是实现在延时或定时期间能处理其他的消息，
      //虽然这样可以降低CPU的占有率，
      //但降低了延时或定时精度，实际应用中可以去掉。
      end_time = COleDateTime::GetCurrentTime()-start_time;
  }//这样在延时的时候我们也能够处理其他的消息。 
方法四：在精度要求较高的情况下，VC中可以利用GetTickCount()函数，该函数的返回值是 DWORD型，表示以ms为单位的计算机启动后 经历的时间间隔。精度比WM_TIMER消息映射高，在较 短的定时中其计时误差为15ms，在较长的定时中其计时误差较低，如果定时时间太长，就好象死机一样，CPU占用率非常高，只能用于要求不高的延时程序 中。如示例工程中的Timer4和Timer4_1。下列代码可以实现50ms的精确定时：
  DWORD dwStart = GetTickCount();
  DWORD dwEnd = dwStart;
  do
  {
    dwEnd = GetTickCount()-dwStart;
  }while(dwEnd <50);
为使GetTickCount()函数在延时或定时期间能处理其他的消息，可以把代码改为：
  DWORD dwStart = GetTickCount();
  DWORD dwEnd = dwStart;
  do
  {
      MSG msg;
      GetMessage(&msg,NULL,0,0);
      TranslateMessage(&msg);
      DispatchMessage(&msg);
      dwEnd = GetTickCount()-dwStart;
  }while(dwEnd <50);
虽然这样可以降低CPU的占有率，并在延时或定时期间也能处理其他的消息，但降低了延时或定时精度。
方法五：与GetTickCount()函数类似的多媒体定时器函数DWORD timeGetTime(void)，该函数定时精 度为ms级，返回从Windows启动开始经过的毫秒数。微软公司在其多媒体Windows中提供了精确定时器的底 层API持，利用多媒体定时器可以很精确地读出系统的当前时间，并且能在非常精确的时间间隔内完成一 个事件、函数或过程的调用。不同之处在于调用DWORD timeGetTime(void) 函数之前必须将 Winmm.lib 和 Mmsystem.h 添加到工程中，否则在编译时提示DWORD timeGetTime(void)函数未定义。由于使用该 函数是通过查询的方式进行定时控制的，所以，应该建立定时循环来进行定时事件的控制。如示例工程中的Timer5和Timer5_1。
  方法六：使用多媒体定时器timeSetEvent()函数，该函数定时精度为ms级。利用该函数可以实现周期性的函数调用。如示例工程中的Timer6和Timer6_1。函数的原型如下：
  MMRESULT timeSetEvent（ UINT uDelay,
              UINT uResolution,
              LPTIMECALLBACK lpTimeProc,
              WORD dwUser,
              UINT fuEvent ）
  该函数设置一个定时回调事件，此事件可以是一个一次性事件或周期性事件。事件一旦被激活，便调用指定的回调函数， 成功后返回事件的标识符代码，否则返回NULL。函数的参数说明如下：
  uDelay：以毫秒指定事件的周期。
  Uresolution：以毫秒指定延时的精度，数值越小定时器事件分辨率越高。缺省值为1ms。
  LpTimeProc：指向一个回调函数。
  DwUser：存放用户提供的回调数据。
  FuEvent：指定定时器事件类型：
  TIME_ONESHOT：uDelay毫秒后只产生一次事件
  TIME_PERIODIC ：每隔uDelay毫秒周期性地产生事件。 
具体应用时，可以通过调用timeSetEvent()函数，将需要周期性执行的任务定义在LpTimeProc回调函数 中(如：定时采样、控制等)，从而完成所需处理的事件。需要注意的是，任务处理的时间不能大于周期间隔时间。另外，在定时器使用完毕后， 应及时调用timeKillEvent()将之释放。
  方法七：对于精确度要求更高的定时操作，则应该使用 QueryPerformanceFrequency()和
QueryPerformanceCounter()函数。这两个函数是VC提供的仅供Windows 95及其后续版本使用的精确时间函数，并要求计算机从硬件上支持精确定时器。如示例工程中的Timer7、Timer7_1、Timer7_2、 Timer7_3。
QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数的原型如下：
  BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER ＊lpFrequency);
  BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER ＊lpCount);
  数据类型ARGE_INTEGER既可以是一个8字节长的整型数，也可以是两个4字节长的整型数的联合结构， 其具体用法根据编译器是否支持64位而定。该类型的定义如下：
  typedef union _LARGE_INTEGER
  {
    struct
    {
      DWORD LowPart ;// 4字节整型数
      LONG HighPart;// 4字节整型数
    };
    LONGLONG QuadPart ;// 8字节整型数
   
    }LARGE_INTEGER ;
在进行定时之前，先调用QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部定时器的时钟频率， 然后在需要严格定时的事件发生之前和发生之后分别调用QueryPerformanceCounter()函数，利用两次获得的计数之差及时钟频率，计算 出事件经 历的精确时间。下列代码实现1ms的精确定时：
  LARGE_INTEGER litmp;
  LONGLONG QPart1,QPart2;
  double dfMinus, dfFreq, dfTim;
  QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
  QueryPerformanceCounter(&litmp);
  QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
  do
  {
    QueryPerformanceCounter(&litmp);
    QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
    dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
    dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值，单位为秒
  }while(dfTim<0.001);
  其定时误差不超过1微秒，精度与CPU等机器配置有关。 下面的程序用来测试函数Sleep(100)的精确持续时间：
  LARGE_INTEGER litmp;
  LONGLONG QPart1,QPart2;
  double dfMinus, dfFreq, dfTim;
  QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
  QueryPerformanceCounter(&litmp);
  QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
  Sleep(100);
  QueryPerformanceCounter(&litmp);
  QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
  dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
  dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值，单位为秒 
  由于Sleep()函数自身的误差，上述程序每次执行的结果都会有微小误差。下列代码实现1微秒的精确定时：
  LARGE_INTEGER litmp;
  LONGLONG QPart1,QPart2;
  double dfMinus, dfFreq, dfTim;
  QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
  QueryPerformanceCounter(&litmp);
  QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
  do
  {
    QueryPerformanceCounter(&litmp);
    QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
    dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
    dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值，单位为秒
  }while(dfTim<0.000001);
其定时误差一般不超过0.5微秒，精度与CPU等机器配置有关。
关于短延迟 sleep usleep nanosleep select
Posted on 2008-08-21 19:19 Prayer 阅读(6904) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: LINUX/UNIX/AIX
udelay(unsigned long usecs);
mdelay(unsigned long msecs);

前者用软件循环指定的微妙数，后者调用前者达到延迟毫秒级。udelay 函数只能用于获取
较短的时间延迟，因为loops_per_second值的精度只有8位，所以，当计算更长的延迟时会积累出相当大的误差。尽管最大能允 许的延迟将近1秒(因为更长的延迟就要溢出)，推荐的 udelay 函数的参数的最大值是取1000微秒(1毫秒)。延迟大于 11 毫秒时可以使用函数 mdelay。
要特别注意的是 udelay 是个忙等待函数（所以 mdelay 也是），在延迟的时间段内无法运行其他的任务，因此要十分小心，尤其是 mdelay，除非别无他法，要尽量避免使用。
mdelay 在 Linux 2.0 中并不存在，头文件 sysdep.h 弥补了这一缺陷。

关于 usleep sleep 主要的差距在精确程度上，不过网友有关于这个方面的精辟论断：
同样我觉得select也是比较好的定时机制，不过大家可以看igmp-proxy的源代码。主函数里面用setitimer和select同时定时是一个相当好的想法。

>>>>>>>>>>>>>再论精确延时(usleep,nanosleep,select)
/*
        make: gcc -o test_sleep test_sleep.c
*/
/*        #include "comm_main.h" */
#include <stdio.h>;
#include <stdlib.h>;
#include <time.h>;
#include <sys/time.h>;
#include <errno.h>;
#include <string.h>;
#include <unistd.h>;
#include <sys/types.h>;
#define PRINT_USEAGE { \
  fprintf(stderr,"\n Usage: %s usec ",argv[0]); \
  fprintf(stderr,"\n\n");\
}
int
main (int argc, char **argv)
{
unsigned int nTimeTestSec = 0;        /* sec */
unsigned int nTimeTest = 0;        /* usec */
struct timeval tvBegin;
struct timeval tvNow;
int ret = 0;
unsigned int nDelay = 0;        /* usec */
fd_set rfds;
struct timeval tv;
int fd = 1;linux下的sleep函数
int i = 0;
struct timespec req;
unsigned int delay[20] =
    { 500000, 100000, 50000, 10000, 1000, 900, 500, 100, 10, 1, 0 };
int nReduce = 0;                /* 误差 */
#if 0
if (argc < 2)
    {
      PRINT_USEAGE;
      exit (1);
    }
nDelay = atoi (argv[1]);
#endif
fprintf (stderr, "%18s%12s%12s%12s\n", "function", "time(usec)", "realTime",
          "reduce");
fprintf (stderr,
          "-------------------------------------------------------------------\n");
for (i = 0; i < 20; i++)
    {
      if (delay[i] <= 0)
        break;
      nDelay = delay[i];
      /*      test usleep */
      gettimeofday (&tvBegin, NULL);
      ret = usleep (nDelay);
      if (-1 == ret)
        {
          fprintf (stderr, " usleep error . errno=%d [%s]\n", errno,
                  strerror (errno));
        }
      gettimeofday (&tvNow, NULL);
      nTimeTest =
        (tvNow.tv_sec - tvBegin.tv_sec) * 1000000 + tvNow.tv_usec -
        tvBegin.tv_usec;
      nReduce = nTimeTest - nDelay;
      fprintf (stderr, "\t usleep      %8u  %8u  %8d\n", nDelay, nTimeTest,nReduce);

      /*      test nanosleep */
      gettimeofday (&tvBegin, NULL);
      req.tv_sec = nDelay / 1000000;
      req.tv_nsec = (nDelay % 1000000) * 1000;
      ret = nanosleep (&req, NULL);
      if (-1 == ret)
        {
          fprintf (stderr, "\t nanosleep    %8u  not support\n", nDelay);
        }
      else
        {
          gettimeofday (&tvNow, NULL);
          nTimeTest =
            (tvNow.tv_sec - tvBegin.tv_sec) * 1000000 + tvNow.tv_usec -
            tvBegin.tv_usec;
          nReduce = nTimeTest - nDelay;
          fprintf (stderr, "\t nanosleep    %8u  %8u  %8d\n", nDelay,
                  nTimeTest, nReduce);
        }

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。