更改系统时间对休眠线程有何影响？

Question

如果你看一下 时钟获取时间() 函数，在所有 BSD 中都可用，并且实际上被定义为 POSIX 标准的一部分，您会看到至少支持三种类型的时钟（许多系统支持比这些时钟更多的时钟，但实际上 POSIX 标准只要求一种存在，所有其他都是可选的）：

• 实时时钟 - POSIX 要求此内容存在。这是墙上的时钟。

• 时钟单调 - 不知道这是什么（以及 SI 秒意味着什么），但我知道这个时钟永远不会向后跳，它只能单调增加值。

• CLOCK_UPTIME - 我看不出这与 CLOCK_MONOTONIC 有什么不同（正常运行时间也永远不会向后跳），但至少我知道这个时钟在内核启动时从零开始（而它没有定义内核启动时 CLOCK_MONOTONIC 的初始值）

让我们暂时忽略其他时钟。CLOCK_REALTIME 不能保证单调向上计数，对吧？这是实际的“系统时间”。我可以随意更改系统时间。我可以将其设置为过去 3 个月或未来 5 年，每次我的系统使用网络上的 NTP 服务器同步时间时，时间可能会向前或向后跳跃。

现在我们在 BSD 系统中有两个睡眠函数。 睡觉（） 和 纳米睡眠（）. 。我不确定，但我希望 sleep() 在 nanosleep 之上实现，毕竟我可以通过使用 nanosleep() 轻松模拟 sleep() 并且仅在 struct timespec 中设置秒数，保持纳秒为零。

我在许多来源读到，这些函数实际上是通过计算唤醒时间（获取当前时间，添加睡眠量）来工作的，然后系统将定期检查当前时间是否为 之后 比唤醒时间长，如果是，则会再次唤醒线程。事实上，这只是每隔一段时间检查一次，这就是为什么手册页说当前睡眠将至少睡眠这个时间（只有在被信号中断时才会更短），但它可能会睡眠更长时间（取决于频率）系统检查我们是否已经超过了唤醒时间，并取决于调度程序允许该线程再次运行之前需要多长时间）。

这对我来说完全是理智的......但有一个问题一直困扰着我：

根据各种来源，睡眠（至少是nanosleep）使用CLOCK_REALTIME作为内部时钟。这意味着，如果告诉 nanosleep() 休眠 30 秒，然后将系统时钟更改为未来 1 小时，线程将几乎立即唤醒（未来 1 小时远远早于唤醒时间 nanosleep( ）计算）。这也完全没问题。 然而 如果我说 30 秒后唤醒，然后用户发现他的系统时钟提前一小时并将时钟向后设置一小时，会发生什么情况？那么我的线程会休眠1小时30秒？因为那样的话就比较糟糕了。

Answer 1

据我所知，睡眠函数通常更像是一个递减计数器。您说“睡眠 10 秒”，这会在调度程序中翻译为“睡眠 1000 个计划周期”，然后每次调度程序检查睡眠进程时，都会减少剩余的时间。

这样，睡眠时间将始终是实际睡眠时间，而不是睡到未来某个时间。其原因正如您所怀疑的那样，如果我们选择未来的时间，我们可能永远不会到达那里（或者可能会在意想不到的时间内到达那里）。这与您希望在程序中使用睡眠的目的一致。它并不意味着进行类似日历的计算。

你还可以做一个简单的测试，让一个程序休眠30秒，使用nix“time”命令来计时该函数运行的时间，然后在它启动后将你的系统时钟调回5分钟，看看会发生什么。

Answer 2

该线程将检查设置为睡眠持续时间而不是睡眠终点的内部计数器。使用的内部计数器与当前系统时间无关，因此系统时间发生变化不会受到影响。