奇怪的結果，同時測量增量時間在Linux上

Question

更新：在代碼固定的增量計算，仍是問題仍然

夥計們，請你解釋一下爲什麼我使用正從時間非常奇怪的結果，以時間的下面的代碼：

#include <unistd.h> 
#include <sys/time.h> 
#include <stdio.h> 

int main() 
{ 
    struct timeval start, end; 
    long mtime1, mtime2, diff; 

    while(1) 
    { 
    gettimeofday(&start, NULL); 

    usleep(2000); 

    gettimeofday(&end, NULL); 

    mtime1 = (start.tv_sec * 1000 + start.tv_usec/1000.0); 
    mtime2 = (end.tv_sec * 1000 + end.tv_usec/1000.0); 

    diff = mtime2 - mtime1; 
    if(diff > 10) 
     printf("WTF: %ld\n", diff); 
    } 

    return 0; 
} 

（你可以編譯和運行它：的gcc -o test.c的出-lrt & & ./out）

什麼我遇到了幾乎是每秒或DIFF變量的零星大值，甚至更多的時候，e.g：

$ gcc test.c -o out -lrt && ./out 
WTF: 14 
WTF: 11 
WTF: 11 
WTF: 11 
WTF: 14 
WTF: 13 
WTF: 13 
WTF: 11 
WTF: 16 

這怎麼可能呢？責怪操作系統？它是否做了太多的上下文切換？但我的箱子空閒（ 平均負載：0.02,0.02,0.3）。

這裏是我的Linux內核版本：

$ uname -a 
Linux kurluka 2.6.31-21-generiC#59-Ubuntu SMP Wed Mar 24 07:28:56 UTC 2010 i686 GNU/Linux 

Answer 1

睡眠功能只是確保你至少睡了一定量的時間。由於Linux不是一個實時操作系統，你不能確定它只會睡眠所需的時間。這是一個問題，因爲你不能指望這個值。正如你指出的那樣，睡覺時間真的很大。

Linux調度程序不能保證。有了實時操作系統，你可以得到它。

你的公式在某種程度上是錯誤的，但我認爲這不能成爲你有這麼大的睡眠時間的原因。我檢查了兩個公式在這個片段中，和我有同樣的結果：

#include <unistd.h> 
#include <sys/time.h> 
#include <time.h> 
#include <stdio.h> 

int main() 
{ 
    struct timeval start, end; 
    long mtime, mtime2, start_time, end_time, seconds, useconds; 

    while(1) 
    { 
    gettimeofday(&start, NULL); 

    usleep(2000); 

    gettimeofday(&end, NULL); 

    seconds = end.tv_sec - start.tv_sec; 
    useconds = end.tv_usec - start.tv_usec; 

    mtime = ((seconds) * 1000 + useconds/1000.0) + 0.5; 

    start_time = ((start.tv_sec) * 1000 + start.tv_usec/1000.0) + 0.5; 
    end_time = ((end.tv_sec) * 1000 + end.tv_usec/1000.0) + 0.5; 

    mtime2 = end_time - start_time; 

    if(mtime > 10 || mtime2 > 10) 
    { 
     printf("WTF: %ld\n", mtime); 
     printf("WTF2: %ld\n", mtime2); 
    } 
    } 

    return 0; 
} 

結果：

$ gcc test.c -o out -lrt && ./out 
WTF: 11 
WTF2: 12 
WTF: 21 
WTF2: 21 

我認爲這錯了，因爲在useconds部分是循環的，並可能導致大的負區別。但它不會導致你使用簽署長整數如此大的時間...

my2cents

編輯：從人了nanosleep：

當前實現 了nanosleep的（）是基於正常的內核定時器機制 ，其具有 分辨率爲1/HZ（見時間（7））。 因此，nanosleep（）始終在至少指定的時間內暫停 ，但至少可能比指定的時間延長10毫秒 ，直到進程 再次變爲可運行爲止。對於相同的 原因，在* rem的情況下返回的值爲 遞送的信號通常是 ，其四捨五入爲 1/HZ的下一個較大倍數。

Answer 2

你的公式是錯誤的。您必須以相同的比例轉換兩次。在你的示例ms中。

double mtime1 = (start.tv_sec * 1000 + start.tv_usec/1000.0) ; 
double mtime2 = (end.tv_sec * 1000 + end.tv_usec/1000.0) ; 

double diff = mtime2 - mtime1; 
if(diff > 10) 
    printf("WTF: %ld\n", diff); 

你必須。減去校正值

實施例：t1 = 1.999999 t2 = 2.000001這樣的2微秒

隨着公式的間隔你計算：

2 - 1 == 1和1 - 9999999給人(1 * 1000 - 999998/1000) + 0.5結果= = 0.502這顯然是錯誤的。

我的方法得出：

mtime1 = (1 * 1000 + 999999/1000) = 1999.999 
mtime2 = (2 * 1000 +  1/1000) = 2000.001 

2000.001 - 1999.999 = 0.002 ms 

Answer 3

我已經做了這樣的措施，而我的結論是完全一樣的。在Windows和Linux平等地發生。

在10^-n秒內建立直方圖的程序給出以下結果。

0.1 0 
0.01 0 
0.001 0 
0.0001 2 
1e-05 24 
1e-06 69726023 
Total: 69726049 
Duration: 6.47403 seconds. 
Average: 0.0928495 microseconds. 

但請注意，這是一個全新的系統。我記得一年前在2004年的一個系統中使用這個功能，並且在0.01的範圍內（10毫秒以上）每秒有幾次點擊。

Answer 4

我的猜測是它與操作系統有關。嘗試以實時優先級運行進程（請參閱chrt程序）並查看是否有幫助。

在另一個說明中，您正在計算錯誤的mtime。這裏有一個程序，我使用的，雖然它是結構的timespec而不是timeval結構（納秒，而不是微秒）的原則應該是清楚的：

timespec diff(timespec start, timespec end) 
{ 
    timespec temp; 
    if ((end.tv_nsec - start.tv_nsec) < 0) { 
     temp.tv_sec = end.tv_sec - start.tv_sec - 1; 
     temp.tv_nsec = 1000000000 + end.tv_nsec - start.tv_nsec; 
    } else { 
     temp.tv_sec = end.tv_sec - start.tv_sec; 
     temp.tv_nsec = end.tv_nsec - start.tv_nsec; 
    } 
    return temp; 
} 

Answer 5

發現，通過系統計時器的粒度請參見手冊頁

http://linux.die.net/man/3/usleep

。

這是10ms afaik。因此usleep可能會在過程重新計劃之前過期很久。

它也與你得到的值是「正常」時間片的數量級一致。