C语言 睡眠时的信号处理速度比旋转慢?

Question

我试图理解为什么当主进程旋转(while(1((时信号处理速度比睡眠更快。

我使用以下代码创建 500us 的一次性计时器 (基于如何在 Linux 用户空间中实现高精度计时器？:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#define NSEC_PER_SEC 1000000000L
#define timerdiff(a,b) (((a)->tv_sec - (b)->tv_sec) * NSEC_PER_SEC + 
(((a)->tv_nsec - (b)->tv_nsec)))
struct timespec prev;
void handler( int signo )
{
struct timespec now;
unsigned long diff;
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
diff = timerdiff(&now, &prev);
printf("%lun", diff);
exit(0);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 0;
timer_t t_id;
struct itimerspec tim_spec = {.it_interval= {.tv_sec=0,.tv_nsec=0},
.it_value = {.tv_sec=0,.tv_nsec=500000}};
struct sigaction act;
sigset_t set;
sigemptyset( &set );
sigaddset( &set, SIGALRM );
act.sa_flags = 0;
act.sa_mask = set;
act.sa_handler = &handler;
sigaction( SIGALRM, &act, NULL );
if (timer_create(CLOCK_MONOTONIC, NULL, &t_id))
perror("timer_create");
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &prev);
if (timer_settime(t_id, 0, &tim_spec, NULL))
perror("timer_settime");
#ifdef SLEEP
while(1)
sleep(1);
#else
while(1);
#endif
return 0;
}

如果代码是在定义 SLEEP 的情况下执行的，则 10 次执行会给我：

596940
549098
535758
606020
556990
528634
592051
545047
531079
541067
552520

如果未定义 SLEEP，代码将旋转，我得到这些时间：

512641
510337
509778
510406
510057
507193
511245
511245
511384
509638
510127

那真的更好。

有人可以解释我吗？从睡眠中醒来比中断旋转循环还慢？

它在 Linux 4.9 上尝试了此代码PREEMPT_RT在英特尔平台(8 核(上修补了内核，系统处于空闲状态。

谢谢！

奥雷利安

Answer 1

旋转时，内核不需要准备要运行的进程，因为当信号到达时进程已经在运行。它只需要更改指令指针即可进入信号处理程序。

如果进程处于休眠状态，则必须将其放入任务队列，必须恢复上下文(寄存器，内存映射(以及许多其他准备步骤，直到进程真正运行。

这会产生很小的差异，但如果您查看总数，则总共只有大约 10 - 100 μs。