定时器的使用和原理浅析，alarm/sleep函数

一、总结

一句话总结：

alarm函数（进程不阻塞）:使用alarm函数和signal函数，要注册信号处理回调函数，就是说进程并没有被睡眠，处理动作是以信号的形式注册到内核中，当时间到时，以信号的方式打断进程，进入信号处理程序。

sleep函数（进程阻塞）：sleep函数和usleep函数是将进程阻塞掉，等待硬件定时器时间到达，时间到达后内核再将进程放入就绪队列，从而将进程唤醒。

select函数（进程阻塞）：select函数属于终端控制篇，或许也可以归类为接口处理篇。select函数可精确到微妙，且准确。为什么sleect会比usleep精确呢？这可能与select函数内核使用的是比较精确的定时器机制，比如hrtimer等子系统的原因。

二、定时器的使用和原理浅析，alarm/sleep函数

转自或参考：定时器的使用和原理浅析，alarm/sleep函数
https://www.cnblogs.com/minihaohao/p/5175043.html

alarm，select，sleep函数

（一）alarm函数（进程不阻塞）:

设置信号传送闹钟，单位是秒，也就是只能支持到s的精度。且使用的是signal注册的方式实现函数。

alarm/signal/kill/pause都算作信号处理函数。

使用alarm函数和signal函数，要注册信号处理回调函数，就是说进程并没有被睡眠，处理动作是以信号的形式注册到内核中，当时间到时，以信号的方式打断进程，进入信号处理程序。

（二）sleep函数（进程阻塞）：

sleep函数也算作信号处理函数系列。

sleep函数和usleep函数是将进程阻塞掉，等待硬件定时器时间到达，时间到达后内核再将进程放入就绪队列，从而将进程唤醒。

（三）select函数（进程阻塞）：

select函数属于终端控制篇，或许也可以归类为接口处理篇。select函数可精确到微妙，且准确。为什么sleect会比usleep精确呢？这可能与select函数内核使用的是比较精确的定时器机制，比如hrtimer等子系统的原因。

select函数兼具了检查fd的功能，select函数在检查fd集不可用后，会schedule将进程睡眠，放设备驱动发现有fd可用后，会唤醒等待在队列上的进程。当fd都不可用但是超时时间到后，也唤醒等待的进程，返回用户进程空间。

另一方面，内核需要做的时间管理：

1）提供系统调度所使用的tick中断

2）维护系统时间

3）维护软件定时器，高速tcp和多媒体应用要使timer高效精准

为了更好的支持音视频等需求，提出了hrtimer这个高精度时钟子系统，为了节约能源，采用了tickless子系统。

内核中有两种时间：

定时出发滴答的时钟中断，时钟中断用来维护系统时间，保持设备上的时间的正确性。

时钟中断用来控制进程的调度，在每个时钟中断的处理函数中，都会处理一遍进程调度队列，将满足调度的进程放入就绪队列中。

时钟中断可以用来实现用户的定时器设置，但是这种方式实现的定时器精度低且代价昂贵。

另一种可编程的控制器，能够设定时钟时间并返回中断

内核使用一系列的子系统兼容旧的机制，支持新的需求，比如tickless方案，hrtimer，时间轮算法等。