定时器与线程的同步-(sync between timer and thead)-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/fengshi2172/article/details/7949538

基站开发的debug工具中，计算数据速率时遇到定时器与线程同步问题。数据在线程中累加，定时器周期性收集复位，导致数据误差。解决方案是避免在定时器中直接写操作，采用差值统计，并通过互斥锁确保同步，但考虑资源消耗，最终选择接受一定误差。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

基站开发的时候，我们需要做一个debug工具，以便将来做外场测试的时候用。

工具中有一个测量项是需要计算数据的速率。那么我们都知道，除了在数据收集的地方做累加以外，还需要有一个定时器做时钟的参考。

事实上数据是在线程中接收的，1ms内可能收到好几个包，没收到一个数据包，就对数据量做一次累加。然后我们在外部起一个定时器用来周期性的收集并复位。

看似很简单，但是我们遇到的问题是，当我们解析出来发现，我们收集的数据有时候会有误差的。

经过调查，我们发现，定时器与线程在处理同一个变量的时候存在同步的问题，在这个问题上，我们可以将定时器看成是一个线程了。

上面问题的解决方法：不再timer中进行写操作，而是通过 crt_value - old_value 来统计。

我们可以通过下面的小程序进行验证：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>

int g_num = 0;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void action()
{
        //pthread_mutex_lock(&mutex);
        printf("timer:%d\n", g_num);
        g_num = 0;
        //pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
void action2(void *arg)
{
        while(1)
        {
                //pthread_mutex_lock(&mutex);
                g_num++;
                printf("pthread: %d\n", g_num);
                //pthread_mutex_unlock(&mutex);
        }
}

void init_timer()
{
        struct itimerval val;
        val.it_value.tv_sec = 0;
        val.it_value.tv_usec = 1;
        val.it_interval = val.it_value;
        setitimer(ITIMER_REAL, &val, NULL);
}

int main()
{
        pthread_t pid;
        struct itimerval val;
        signal(SIGALRM, action);
        init_timer();
        pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
        pthread_create(&pid, NULL, (void*)action2, NULL);
        while(1)
                ;
        return 0;
}

没有加锁的情况下，结果是：

显而易见，定时器获取的数据不是实时的。

解决方法就通过加互斥锁。这里我就不做演示，有兴趣的可以自己在上面的程序中取消注释，在跑一面就可以了。

然后互斥锁的判断是需要消耗资源的，所以最终我们接受了误差，而没有通过加锁来实现精度。