sem_timedwait和pthread_cond_timedwait、pthread_mutex_timedlock()

问题：当向前向后设置系统时间时，sem_timedwait和pthread_cond_timedwait会出现长时间堵塞或一直堵塞的情况；

分析：sem_timedwait() 是 通过传入未来的某个时钟实现超时等待信号量的获取，具体请参考 sem_timedwait(3)，当调用sem_timedwait()后，因为系统实时时钟被修改，导致 sem_timedwait() 用于计算是否达到超时时钟的基准时钟向前大幅度偏移而阻塞,sem_timedwait()这个接口就是使用系统实时时钟计算超时的。同样的问题，这种情况下pthread_cond_timedwait就不能用绝对时钟计时方式。

解决方法：除了实时时钟之外，还有一个单调递增时钟，此时钟从某一时刻开始单调递增而不会被修改，详见 clock_gettime(3)。具体实现时，使用 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts) 获取单调递增时钟，再基于此时钟计算超时时间。所以在会修改系统实时时钟的应用中，需要谨慎使用 sem_timedwait()，而pthread_cond_timedwait时需要相当时间方式。

测试代码和修改代码参考如下：

 memset(&time, 0, sizeof(time));
 clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &time);
 time.tv_sec += UD_UDSCLIENT_DIAG2_TIMEOUT;
        
 if(sem_timedwait(&udscli_sem, &time) == 0)
 {
 }

当程序试图获取一个已加锁的互斥量时，pthread_mutex_timedlock互斥量原语允许绑定线程阻塞时间。pthread_mutex_timedlock函数与pthread_mutex_lock函数是基本等价的，但是在达到超时时间时，pthread_mutex_timedlock不会对互斥量进行加锁，而是返回错误码ETIMEOUT.

#include
#include
int pthread_mutex_timedlock(pthread_mutex_t mutex, const struct timespec *tsptr);
返回值：若成功，返回0；否则，返回错误编号

        超时指定愿意等待的绝对时间(与相对时间对比而言，指定在时间X之前可以阻塞等待，而不是说愿意阻塞Y秒)。这个超时时间是用timespec结构来表示，它用秒和纳秒来描述时间。

#include 
#include 
#include 
#include 
 
int main(void)
{
	int err;
	struct timespec tout;  //纳秒级别
	struct tm *tmp;
	char buf[64];
	
	pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;  //初始化锁
	
	//1
	pthread_mutex_lock(&lock);
	printf("mutex is locked.\n");
	clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tout);
	tmp = localtime(&tout.tv_sec);
	strftime(buf, sizeof(buf), "%r", tmp);   //strftime(char *str, size_t maxsize, const char *fmt, struct tm *time)
											 //按照参数fmt所设定格式将time类型的参数格式化为日期时间信息，然后存储在字符串str中(至多maxsize 个字符)
											 //参考http://ganquan.info/standard-c/function/strftime
	printf("Current time is %s.\n", buf);
	tout.tv_sec += 10;   //延迟10s
	
	//2
	err = pthread_mutex_timedlock(&lock, &tout);
	clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tout);
	tmp = localtime(&tout.tv_sec);
	strftime(buf, sizeof(buf), "%r", tmp);
	printf("The time is now %s\n", buf);
	
	if(err == 0)
	{
		printf("mutex locked again!\n");
	}
	else
	{
		printf("Can't lock mutex again: %s\n", strerror(err));
	}
	
	return 0;
}

运行结果如下：

mutex is locked.
Current time is 09:28:00 PM.
The time is now 09:28:10 PM
Can't lock mutex again: Connection timed out

       这个程序故意对它已有的互斥量进行加锁，目的是演示pthread_mutex_timedlock函数是如何工作的。