如何使pthread_cond_timedwait()对系统时钟操作有效？

考虑以下源代码,它完全符合POSIX标准：

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/time.h>

int main (int argc, char ** argv) {
    pthread_cond_t c;
    pthread_mutex_t m;
    char printTime[UCHAR_MAX];

    pthread_mutex_init(&m, NULL);
    pthread_cond_init(&c, NULL);

    for (;;) {
        struct tm * tm;
        struct timeval tv;
        struct timespec ts;

        gettimeofday(&tv, NULL);

        printf("sleep (%ld)\n", (long)tv.tv_sec);
        sleep(3);

        tm = gmtime(&tv.tv_sec);
        strftime(printTime, UCHAR_MAX, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm);
        printf("%s (%ld)\n", printTime, (long)tv.tv_sec);

        ts.tv_sec = tv.tv_sec + 5;
        ts.tv_nsec = tv.tv_usec * 1000;

        pthread_mutex_lock(&m);
        pthread_cond_timedwait(&c, &m, &ts);
        pthread_mutex_unlock(&m);
    }
    return 0;
}

每5秒打印一次当前的系统日期,但是在获取当前系统时间(gettimeofday)和条件wait(pthread_cond_timedwait)之间休眠3秒钟.

在打印“睡眠(…)”之后,尝试将系统时钟设置为过去两天.怎么了？那么,pthread_cond_timedwait现在等待两天2秒,而不是像通常那样等待2秒的时间.

我该如何解决？

如何编写符合POSIX标准的代码,当用户操作系统时钟时,代码不会中断？

请记住,即使没有用户交互,系统时钟也可能会改变(例如,NTP客户端可能每天自动更新一次时钟).将时钟摆在未来没有问题,只会让睡眠早起来,这通常没有问题,你可以轻松地“检测”并相应处理,但将时钟设置为过去(例如因为是运行在未来,NTP检测到并修复它)可能会造成很大的问题.

PS：

我的系统上不存在pthread_condattr_setclock()和CLOCK_MONOTONIC.对于POSIX 2008规范(“Base”)的一部分,这些规范是强制性的,但大多数系统仍然遵循POSIX 2004规范,而在POSIX 2004规范中,这两个规范都是可选的(高级实时扩展).

有趣的是,我以前没有遇到过这样的行为,但是再一次,我并不习惯我的系统时间这么多:-)

假设你是为了有效的原因,一个可能(虽然kludgy)解决方案是有另一个线程,唯一的目的是定期踢条件变量来唤醒任何如此受影响的线程.

换句话说,就像：

while (1) {
    sleep (10);
    pthread_cond_signal (&condVar);
}

等待条件变量被踢脚本的代码应该是检查它的谓词(要照顾虚假的唤醒),所以这不应该对功能产生真正的不利影响.

这是一个轻微的性能打击,但每十秒钟一次不应该是太多的问题.这只是为了照顾那些(无论什么原因)你的等待时间等待很长时间的情况.

另一种可能性是重新设计您的应用程序,以便您根本不需要定时等待.

在线程需要被某些原因唤醒的情况下,它总是由另一个线程完成,该线程完全有能力踢出一个条件变量来唤醒一个(或广播唤醒它们).

这与我上面提到的踢脚线非常相似,但是作为你的架构的一个组成部分,而不是一个螺栓.