当 CPU 负载较大时 pthread_cond_timedwait 超时答案

【问题标题】：pthread_cond_timedwait timing out late when large load put on CPU当 CPU 负载较大时 pthread_cond_timedwait 超时
【发布时间】：2017-08-29 21:10:33
【问题描述】：

在为对象编写单元测试时，我注意到当 CPU 上的负载很大时，pthread_cond_timedwait 不会很快超时。如果这些负载没有放在 CPU 上，一切正常。然而，当系统加载负载时，我发现无论我将超时设置为多少时间，真正的延迟都会关闭大约 50-100 毫秒。

例如，这里是程序单个时间间隔的打印输出，其中使用函数 GetTimeInMs 找到上次和当前时间。

// Printout, values are in ms
Last: 89799240
Current: 89799440
Period Length: 200
Expected Period: 100

从我读过的所有内容来看，这个问题通常是由使用相对时间而不是绝对时间引起的，但据我所知，我们正确使用了绝对时间。如果你们这些了不起的人能帮助我找出这里做错了什么，我将不胜感激。

这里展示了利用 timedwait 的函数。请注意，根据我所做的定时调试，我知道生成的额外时间是通过 timedwait 调用完成的，因此我没有包含其他不必要的代码。

bool func(unsigned long long int time = 100) // ms
{
    struct timespec ts;
    pthread_mutex_lock(&m_Mutex);

    if (0 == m_CurrentCount)
    {
       // Current time + delay in ns
       unsigned long long int absnanotime = (GetTimeInMs()+time)*1000000;

       struct timespec ts;
       ts.tv_nsec = absnanotime % 1000000000ULL;
       ts.tv_sec =  absnanotime / 1000000000ULL;

       do
       {
          if (0 != pthread_cond_timedwait(&m_Condition, &m_Mutex, &ts))
          {
             // In the case I am testing, I hope to get here via timeout in 100 ms
             pthread_mutex_unlock(&m_Mutex);
             return false;
          }
       }
       while (!m_CurrentCount);
    }

    pthread_mutex_unlock(&m_Mutex);
    return true;
}

unsigned long long int GetTimeInMs()
{
   unsigned long long int time;
   struct timespec ts;
   clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
   time = ts.tv_nsec + ts.tv_sec * 1000000000ULL; 
   time = time / 1000000ULL; // Converts to ms
   return time;
}

用于初始化func中使用的类变量的代码。

void init()
{
   pthread_mutex_init(&m_Mutex, NULL);
   pthread_condattr_init(&m_Attr);
   pthread_condattr_setclock(&m_Attr, CLOCK_MONOTONIC);
   pthread_cond_init(&m_Condition, &m_Attr);
}

模拟 CPU 负载的 CPU 吞噬线程正在运行以下 while 循环。

void cpuEatingThread()
{
    while (false == m_ShutdownRequested);
    {
      // m_UselessFoo is of type float*
      m_UselessFoo = new float(1.23423525);
      delete m_UselessFoo;
    }
}

【问题讨论】：

你从哪里读到它们满足实时要求（或者说 Linux 是一个 RTOS - 没有扩展）？
很抱歉，我不确定您在问什么。如果你问我从哪里得知应该对 pthread_cond_timedwait 使用绝对时间，我是从 Timed Wait Semantics 部分中的man page of the function itself 得到的。
维基百科应该有所帮助。
愿意提供您认为我应该在维基百科上阅读的内容吗？
很可能，当等待超时时，线程准备就绪，没有任何优先级提升或任何其他此类操作。如果盒子被加载，那么就绪线程可能不会立即运行。

标签： c++ c linux timeout posix

【解决方案1】：

很可能，当等待超时时，线程在没有任何优先级提升或任何其他此类操作的情况下准备就绪。如果盒子被加载，那么就绪线程可能不会立即运行。

通常将临时优先级提升应用于在信号上准备就绪的线程 - 在信号在超时之前到达的“通常”情况下，这往往会提高整体性能。超时通常更像是一个“不寻常的”事件，通常表示某种不会重复的故障，因此在超时时准备就绪的线程可以等待轮到它们：)

【讨论】：

【解决方案2】：

对于一般的定时等待，要求是他们将等待至少与他们的论点一样长。如果您想要精确的时间，这不是正确的工具；您需要能够保证特定时间的东西，而且通常只在实时操作系统 (RTOS) 中可用。

【讨论】：