pthread_cond_timedwait时间设置

Posted 2020-08-22 Hi,出发了

最近工作中需要在ACodec中起一个pthread，并每间隔100ms统计一次buffer的状态，在程序中使用pthread_cond_timedwait来设置时间间隔，但在使用中发现当超时时间设置成1秒以下的值时，无法得到想要的效果，具体表现为，没有wait足够的时间就被唤醒，且返回值正确。

查看pthread_cond_timedwait的函数原型：

1 int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond_interface,
2                            pthread_mutex_t * mutex,
3                            const timespec *abstime)

abstime是一个绝对时间，struct timespce的原型为：

1 struct timespec {
2   time_t tv_sec;    /* Seconds */
3   long tv_nsec;     /* Nanoseconds */
4 };

其中tv_sec是秒，tv_nsec是纳秒（即1000,000,000分之一秒）.

首先看一下我之前错误的代码：

1 long timeout_ms = 100; // wait time 100ms
2 struct timespec abstime;
3 abstime.tv_sec = time(NULL) + timeout_ms / 1000;
4 abstime.tv_nsec = (timeout_ms % 1000) * 1000000;
5 pthread_cond_timedwait(&cond, &mutex, &abstime);

以上代码有问题，主要是因为time(NULL)的返回结果的精度是秒级的，那么如果当前时间是m秒＋n毫秒，那么实际等待的时间只是timeout_ms – n，且还有可能发生n > timeout_ms的情况，这种情形下，如果这段代码处在一处while循环内，则会造成大量的pthread_cond_timedwait系统调用，并造成大量的context switch，系统CPU会占用很高。

正确的代码应该改为如下：

1 struct timespec abstime;
2 struct timeval now;
3 long timeout_ms = 100; // wait time 100ms
4 gettimeofday(&now, NULL);
5 long nsec = now.tv_usec * 1000 + (timeout_ms % 1000) * 1000000;
6 abstime.tv_sec=now.tv_sec + nsec / 1000000000 + timeout_ms / 1000;
7 abstime.tv_nsec=nsec % 1000000000;
8 pthread_cond_timedwait(&cond, &mutex, &abstime); 

通过gettimeofday获得精确到微秒（1000,000分之一秒）的时间数据，并处理不足一秒加上超时时间超过一秒的情况（即tv_sec上需要加上nsec/1000000000）。