再谈 Linux下的nanosleep函数

int nanosleep(const struct timespec *req,struct timespec *rem);

 struct timespec

              {

                      time_t  tv_sec;         /* seconds */

                      long    tv_nsec;        /* nanoseconds */

              };

这个函数功能是暂停某个进程直到你规定的时间后恢复，参数req就是你要暂停的时间，其中req->tv_sec是以秒为单位，而tv_nsec以纳秒为单位（10的-9次方秒）。由于调用nanosleep是使进程进入TASK_INTERRUPTIBLE，这就意味着有可能会没有等到你规定的时间就因为其它信号而唤醒，此时函数返回-1，且剩余的时间会被记录在rem中。

这个函数的实现是：将其状态设置成TASK_INTERRUPTIBLE，脱离就绪队列，然后进行一次进程调度再由内核在规定的时间后发送信号来唤醒这个进程。

我们假设时钟种中断是10纳秒一次，如果tv_sec = 0, tv_nsec = 2,那么时钟中断一定是在10纳秒后来唤醒这个进程的，这里我们看到任务的重新调度最少是在10纳秒之上，因此此函数的精确程度与时钟频率有关系，不过我们一般也不会延时在中断级别的时间范围内。

下面我们再来比较linux下nanosleep() 和usleep、sleep()的区别

sleep()

usleep()

nanosleep()

sleep()和nanosleep()都是使进程睡眠一段时间后被唤醒，但是二者的实现完全不同。

Linux中并没有提供系统调用sleep()，sleep()是在库函数中实现的，它是通过调用alarm()来设定报警时间，调用sigsuspend()将进程挂起在信号SIGALARM上。

nanosleep()则是Linux中的系统调用，它是使用定时器来实现的，该调用使调用进程睡眠，并往定时器队列上加入一个timer_list型定时器，time_list结构里包括唤醒时间以及唤醒后执行的函数，通过nanosleep()加入的定时器的执行函数仅仅完成唤醒当前进程的功能。系统通过一定的机制定时检查这些队列（比如通过系统调用陷入核心后，从核心返回用户态前，要检查当前进程的时间片是否已经耗尽，如果是则调用schedule()函数重新调度，该函数中就会检查定时器队列，另外慢中断返回前也会做此检查），如果定时时间已超过，则执行定时器指定的函数唤醒调用进程。当然，由于系统时间片可能丢失，所以nanosleep()精度也不是很高。

另外alarm()也是通过定时器实现的，但是其精度只精确到秒级，另外，它设置的定时器执行函数是在指定时间向当前进程发送SIGALRM信号。

总结一下

sleep 时间单位是秒

usleep的时间单位是微秒

select的精度是微妙，精确

struct timeval delay;

delay.tv_sec = 0;

delay.tv_usec = 20 * 1000; // 20 ms

select(0, NULL, NULL, NULL, &delay);

usleep()有有很大的问题

在一些平台下不是线程安全，如HP-UX以及Linux

usleep()会影响信号

在很多平台，如HP-UX以及某些Linux下，当参数的值必须小于1 * 1000 * 1000也就是1秒，否则该函数会报错，并且立即返回。

大部分平台的帮助文档已经明确说了，该函数是已经被舍弃的函数。

还好，POSIX规范中有一个很好用的函数，nanosleep()，该函数没有usleep()的这些缺点，它的精度是纳秒级。在Solaris的多线程环境下编译器会自动把usleep()连接成nanosleep()。

Linux下短延时推荐使用select函数，因为准确。