如何在Linux用户空间中实现高精度定时器？

我的 BeagleBoard 上安装了 Angstrom Linux。

我想实现非常精确的计时器，每 500us 触发一次。我读到hrtimers，但我发现的所有实现都是针对内核空间的。我想在用户空间中实现它。

有没有可以调用这些的APIhrtimers，我可以在用户空间中使用它，或者在 Linux 中实现精确计时器的任何其他方式？

我已经设置了jiffy到几纳秒。

最后，经过一番努力，我找到了一个建议使用的代码timer_create(), clock_gettime()与信号处理（处理 SIGALRM）结合使用，类似于巴西尔·斯塔林科维奇在他的评论中建议。

我在我的 1 GHz Beaglebone 时钟类型上尝试过CLOCK_MONOTONIC间隔500us。

Out of 10000定时器到期的次数，2%当时，正好是 500us（我忽略了纳秒的差异）。和96.6%的时间范围内500 +/- 10us。其余时间，平均误差不超过+/- 50us。

这是代码的链接 https://web.archive.org/web/20160911022409/http://open-nandra.com/2008/12/testing-posix-high-resolution-timers/

我在这里发布了稍微修改过的代码版本。我对代码做了以下修改：

1. 对于小间隔 ~10uscount正在无限减少，因此我添加了对测试数量的控制（count）在信号处理程序本身内部。

2. 添加一个printf在运行计时器的过程中会花费很多时间。因此，我将时间差存储在一个数组中，然后在最后，即在上次测试之后，我打印了所有内容。

3. 我想计算时间差unsigned long（即以纳秒为单位）比计算更好double（以秒为单位），因为它更准确并且可能更快。因此我修改了timerdiff宏以纳秒为单位输出差异。由于我使用 500us 或更短的间隔，因此差异永远不会超出范围unsigned long.

正如您所看到的，即使在修改后，也只有 2% 的结果精确到

#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 MAX_TESTS    10000

#define timerdiff(a,b) (((a)->tv_sec - (b)->tv_sec) * NSEC_PER_SEC + \
(((a)->tv_nsec - (b)->tv_nsec)))

static struct timespec prev = {.tv_sec=0,.tv_nsec=0};
static int count = MAX_TESTS;
unsigned long diff_times[MAX_TESTS];

void handler( int signo )
{
    struct timespec now;
    register int i, correct=0;

    if(count >= 0)
    {
        clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
        diff_times[count]=timerdiff(&now, &prev);
        prev = now;
        count --;
    }

    else
    {
        for(i=0; i<MAX_TESTS; ++i)
        {
            if(diff_times[i]/1000 < 510 && diff_times[i]/1000 > 490)
            {
                printf("%d->\t", i);
                correct++;
            }
            printf("%lu\n", diff_times[i]);
        }
        printf("-> %d\n", correct);
        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=500000},
                    .it_value = {.tv_sec=1,.tv_nsec=0}};

    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");

    while(1);

    return 0;
}