專利名稱：無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在計算機中和通信領域?qū)崿F(xiàn)無積累誤差和自適應定時器的實現(xiàn)方法。
背景技術：
定時器是用于控制執(zhí)行實例定期執(zhí)行的，例如在TCP通信中，如果一定時間內(nèi)沒有收到 回應，會再次發(fā)起連接請求；在軟件維護的的MAC (媒質(zhì)接入層)表中，需要維護表項的老 化時間， 一般是定時執(zhí)行減1的操作，減至0時就將表項刪除。在需要長期進行定時操作的 場合，如協(xié)議編程，如果每次的定時存在一定的誤差，則經(jīng)過很多次的執(zhí)行之后，可能會積 累起很大的時間誤差，這些誤差將會影響協(xié)議正確運轉，導致協(xié)議出現(xiàn)很隱晦的問題。而在 通信領域，協(xié)議非常的多，對于無累積誤差的定時需求是很強烈的。
定時器的時鐘源來源于硬件時鐘中斷，時鐘中斷每隔一定時間產(chǎn)生，該時間間隔為最小 計時時長，也就是定時器的計時精度，每個對硬件時鐘中斷處理稱為機器的定時周期。
現(xiàn)在定時器的實現(xiàn)多采用對列的形式實現(xiàn)，時鐘周期一到，就對定時對列進行減1的操 作，當結果等于0時，就認為定時時間已到，調(diào)用執(zhí)行函數(shù)執(zhí)行任務。對于對列的組織形式 有單對列和多對列之分。這種定時方式對機器要求較高，如果執(zhí)行函數(shù)的執(zhí)行時間超過定時 的周期，將可能會產(chǎn)生-一些問題；而如果因為對列龐大，單次遍歷時間已經(jīng)超過硬件時鐘中 斷周期的情況下，整個定時體制的精度都會受到影響。所以應該盡量減少時鐘中斷處理的時 間，并具有容納單次執(zhí)行時間過長的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法，以消除定時器中單次 任務執(zhí)行耗時過長的大擾動和積累誤差。
為達上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案-一種無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法，包括以下歩驟
1) 開始'，
2) 獲取當前的系統(tǒng)時間值TO并記錄，作為執(zhí)行實例開始的初始時間值，執(zhí)行次數(shù)m清 零；
3) 獲取當前系統(tǒng)時間Tl,將其作為本次執(zhí)行的起始時間；
4) 執(zhí)行任務，執(zhí)行次數(shù)m增加l;
5) 用執(zhí)行周期T10乘以執(zhí)行次數(shù)m，得到理論執(zhí)行總時間T4;
6) 用當前的系統(tǒng)時間值T5，減去初始時間值TO，得到實際的執(zhí)行總時間T5;
7) 用理論執(zhí)行總時間T4減去實際的執(zhí)行總時間T5，得到需要休眠的總時間T6;
8) 如果休眠總時間大fO，執(zhí)行休眠，休眠時間結束后喚醒，然后進入步驟9);否則進 入歩驟9);
9) 判斷是否需要修改執(zhí)行周期，如果是，則修改執(zhí)行周期，重啟定時器，返回步驟2);
如果否，則返回歩驟3)。
作為本發(fā)明的一種改進，在所述歩驟4)之后，歩驟5)之前還包括以下歩驟
獲取當前系統(tǒng)時間T2，減去本次執(zhí)行的起始時間Tl，得到并記錄本次任務的執(zhí)行時間 T3，以用于計算任務執(zhí)行的平均耗時值和CPU負荷率。
作為本發(fā)明的又一改進，在所述步驟7)之后，步驟8)之前還包括休眠時間補償步驟 用需要休眠的總時間T6減去估算的定時器本身計算所需的耗時量，對休眠時間進行補償。
其中，在所述方法的任一步驟中，如果收到外部中斷或指令，則結束執(zhí)行。
通過本發(fā)明方法，累積的誤差可以通過類似積分的方式進行補償，從而實現(xiàn)消除累積誤 差的目的，并消除單次的大擾動，且執(zhí)行周期可動態(tài)調(diào)節(jié)。而且只調(diào)用系統(tǒng)的休眠機制，不 往系統(tǒng)的定時器對列中加入任何節(jié)點，幾乎不增加系統(tǒng)定時器的負擔。同時任務一直由一個 進程或線程執(zhí)行，而不由定時器執(zhí)行，任務之間的交互和同歩都會更加簡單。特別適用于通 信協(xié)議開發(fā)領域中定時累積誤差和執(zhí)行時間變化大、但平均值穩(wěn)定的場合。
以下結合附圖及實施例進一歩說明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明實施例處理流程圖。
具體實施例方式
--種無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法，如圖2所示，具體包括以下步驟-
1) 開始；
2) 獲取當前的系統(tǒng)時間值TO并記錄，作為執(zhí)行實例開始的初始時間值，執(zhí)行次數(shù)m清零；
3) 獲取當前系統(tǒng)時間T1，將其作為本次執(zhí)行的起始時間；
4) 執(zhí)行任務，執(zhí)行次數(shù)m增加l;
5) 用執(zhí)行周期T10乘以執(zhí)行次數(shù)m，得到理論執(zhí)行總時間T4;
6) 用當前的系統(tǒng)時間值T5，減去初始時間值TO，得到實際的執(zhí)行總時間T5;
7) 用理論執(zhí)行總時間T4減去實際的執(zhí)行總時間T5，得到需要休眠的總時間T6; 用需要休眠的總時間T6減去估算的定時器本身計算所需的耗時量，對休眠時間進行補償。 該耗時量與機器及運行的環(huán)境有關，通過對需要休眠的總時間T6進行補償可以獲得更好的精度；
8) 如果休眠總時間大于0，則執(zhí)行休眠，休眠時間結束后喚醒，然后進入步驟9);否則直接進入步驟10);
9) 判斷是否需要修改執(zhí)行周期，如果是，則修改執(zhí)行周期，重啟定時器，返回步驟2);如果否，則直接返回歩驟3)。
其中，在上述步驟中，如果收到外部中斷或指令，則結束執(zhí)行過程。
其中，在所述步驟4)之后，步驟5)之前還包括以下步驟
獲取當前系統(tǒng)時間T2，減去本次執(zhí)行的起始時間Tl，得到并記錄本次任務的執(zhí)行時間T3，以用于計算任務執(zhí)行的平均耗時值和CPU負荷率；艮P，將每個執(zhí)行周期的執(zhí)行時間T3 相加再除以總的執(zhí)行次數(shù)就得到了任務執(zhí)行的平均耗時值，平均耗時值與執(zhí)行周期的比值就是定時器的CPU負荷率。
上述實施例的實現(xiàn)需具備以下兩個條件1、具備讀取系統(tǒng)時鐘的能力，而且讀取的精度 應該盡可能的高，因為這將決定最終的定時精度；2、操作系統(tǒng)具備對進程或線程的休眠和喚醒能力，而且控制的精度越高越好，因為其精度也會影響最終的定時精度。以上兩個條件在一般的操作系統(tǒng)和硬件平臺上都能夠提供。
權利要求
1. 一種無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法，其特征在于包括以下步驟1)開始；2)獲取當前的系統(tǒng)時間值T0并記錄，作為執(zhí)行實例開始的初始時間值，執(zhí)行次數(shù)m清零；3)獲取當前系統(tǒng)時間T1，將其作為本次執(zhí)行的起始時間；4)執(zhí)行任務，執(zhí)行次數(shù)m增加1；5)用執(zhí)行周期T10乘以執(zhí)行次數(shù)m，得到理論執(zhí)行總時間T4；6)用當前的系統(tǒng)時間值T5，減去初始時間值T0，得到實際的執(zhí)行總時間T5；7)用理論執(zhí)行總時間T4減去實際的執(zhí)行總時間T5，得到需要休眠的總時間T6；8)如果休眠總時間大于0，執(zhí)行休眠，休眠時間結束后喚醒，然后進入步驟9)；否則進入步驟9)；9)判斷是否需要修改執(zhí)行周期，如果是，則修改執(zhí)行周期，重啟定時器，返回步驟2)；如果否，則返回步驟3)。
2、 根據(jù)權利要求l所述的無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法，其特征在于在所述步驟4) 之后，歩驟5)之前還包括以下歩驟獲取當前系統(tǒng)時間T2，減去本次執(zhí)行的起始時間Tl，得到并記錄本次任務的執(zhí)行時間T3， 以用于計算任務執(zhí)行的平均耗時值和CPU負荷率。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法，其特征在于在所述步驟7)之后，歩驟8)之前還包括以下一休眠時間補償步驟用需要休眠的總時間T6減去估算的定時器本身計算所需的耗時量，對休眠時間進行補償。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法，其特征在于在所述方 法的任一歩驟中，如果收到外部中斷或指令，則結束執(zhí)行。
全文摘要
一種無積累誤差和自適應定時器實現(xiàn)方法，包括獲取當前的系統(tǒng)時間值T0并記錄，作為執(zhí)行實例開始的初始時間值，執(zhí)行次數(shù)m清零；獲取當前系統(tǒng)時間T1，將其作為本次執(zhí)行的起始時間；執(zhí)行任務，執(zhí)行次數(shù)m增加1；用執(zhí)行周期T10乘以執(zhí)行次數(shù)m，得到理論執(zhí)行總時間T4；用當前的系統(tǒng)時間值T5，減去初始時間值T0，得到實際的執(zhí)行總時間T5；用理論執(zhí)行總時間T4減去實際的執(zhí)行總時間T5，得到需要休眠的總時間T6；如果休眠總時間大于0，執(zhí)行休眠，休眠時間結束后喚醒，然后判斷是否需要修改執(zhí)行周期，如果是，則修改執(zhí)行周期，重啟定時器。本發(fā)明可以通過類似積分的方式進行補償，從而實現(xiàn)消除累積誤差的目的，并消除單次的大擾動，且執(zhí)行周期可動態(tài)調(diào)節(jié)。
文檔編號G06F9/46GK101206584SQ200610147438
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權日2006年12月18日
發(fā)明者剛 孫, 晏春平 申請人:上海未來寬帶技術及應用工程研究中心有限公司