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  • JAVA Thread.sleep实现原理

    千次阅读 多人点赞 2019-07-03 14:24:28
    https://www.jianshu.com/p/74becd7ffcf6 ... 两个问题 假设现在是 20018-12-03 12:00:00.000,如果我调用一下 Thread.Sleep(1000) ,在 20018-12-03 12:00:01.000 的时候,这个线程会不会被唤醒? 某人的...

    https://www.jianshu.com/p/74becd7ffcf6

    https://www.cnblogs.com/keyyang/p/4128424.html

    两个问题

    1. 假设现在是 20018-12-03 12:00:00.000,如果我调用一下 Thread.Sleep(1000) ,在 20018-12-03 12:00:01.000 的时候,这个线程会不会被唤醒?
    2. 某人的代码中用了一句看似莫明其妙的话:Thread.Sleep(0) 。既然是 Sleep 0 毫秒,那么他跟去掉这句代码相比,有啥区别么?

    对于第一个问题,答案是:不一定。因为你只是告诉操作系统:在未来的1000毫秒内我不想再参与到CPU竞争。那么1000毫秒过去之后,这时候也许另外一个线程正在使用CPU,那么这时候操作系统是不会重新分配CPU的,直到那个线程挂起或结束;况且,即使这个时候恰巧轮到操作系统进行CPU 分配,那么当前线程也不一定就是总优先级最高的那个,CPU还是可能被其他线程抢占去。
    Thread.Sleep(0)的作用,就是“让出cpu,会触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争”。竞争的结果也许是当前线程仍然获得CPU控制权,也许会换成别的线程获得CPU控制权。

    sleep的底层实现

    sleep():进程、线程或任务(Linux中不区分进程与线程,都称为task)可以sleep,这会导致它们暂停执行一段时间,直到等待的时间结束才恢复执行或在这段时间内被中断。
    sleep()在OS中的实现的大概流程:

    • 挂起进程(或线程)并修改其运行状态
    • 用sleep()提供的参数来设置一个定时器。
    • 当时间结束,定时器会触发,内核收到中断后修改进程(或线程)的运行状态。例如线程会被标志为就绪而进入就绪队列等待调度。

    可变定时器(variable timer)一般在硬件层面是通过一个固定的时钟和计数器来实现的,每经过一个时钟周期将计数器递减,当计数器的值为0时产生中断。内核注册一个定时器后可以在一段时间后收到中断。

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <signal.h>
    #include <unistd.h>
    ///时钟编程 alarm()
    void wakeUp()
    {
        printf("please wakeup!!\n");
    }
    int main(void)
    {
        printf("you have 4 s sleep!\n");
        signal(SIGALRM,wakeUp);
        alarm(4);
        //将进程挂起
        pause();
        printf("good morning!\n");
    
        return EXIT_SUCCESS;
    }
    

    alarm(time);执行之后告诉内核,让内核在time秒时间之后向该进程发送一个定时信号,然后该进程捕获该信号并处理;
    pause()函数使该进程暂停让出CPU,但是该函数的暂停是可被中断的睡眠,也就是说收到了中断信号之后处理完毕,再重新执行该进程的时候就直接执行pause()函数之后的语句;注意的是一个进程只能有一个闹钟时间,如果调用alarm()之前已经设置了闹钟时间,那么任何以前的闹钟时间都会被新值所代替。
    综上所述,内核的sleep()函数是在挂起原语的基础上利用定时器实现的。

     

    Thread.sleep(0)的意义& 多线程详解

    我们可能经常会用到 Thread.Sleep 函数来使线程挂起一段时间。那么你有没有正确的理解这个函数的用法呢?思考下面这两个问题:

    假设现在是 2008-4-7 12:00:00.000,如果我调用一下 Thread.Sleep(1000) ,在 2008-4-7 12:00:01.000 的时候,这个线程会 不会被唤醒?
    某人的代码中用了一句看似莫明其妙的话:Thread.Sleep(0) 。既然是 Sleep 0 毫秒,那么他跟去掉这句代码相比,有啥区别么?
    我们先回顾一下操作系统原理。

    操作系统中,CPU竞争有很多种策略。Unix系统使用的是时间片算法,而Windows则属于抢占式的。

    在时间片算法中,所有的进程排成一个队列。操作系统按照他们的顺序,给每个进程分配一段时间,即该进程允许运行的时间。如果在 时间片结束时进程还在运行,则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束,则CPU当即进行切换。调度程 序所要做的就是维护一张就绪进程列表,,当进程用完它的时间片后,它被移到队列的末尾。

    所谓抢占式操作系统,就是说如果一个进程得到了 CPU 时间,除非它自己放弃使用 CPU ,否则将完全霸占 CPU 。因此可以看出,在抢 占式操作系统中,操作系统假设所有的进程都是“人品很好”的,会主动退出 CPU 。

    在抢占式操作系统中,假设有若干进程,操作系统会根据他们的优先级、饥饿时间(已经多长时间没有使用过 CPU 了),给他们算出一 个总的优先级来。操作系统就会把 CPU 交给总优先级最高的这个进程。当进程执行完毕或者自己主动挂起后,操作系统就会重新计算一 次所有进程的总优先级,然后再挑一个优先级最高的把 CPU 控制权交给他。

    我们用分蛋糕的场景来描述这两种算法。假设有源源不断的蛋糕(源源不断的时间),一副刀叉(一个CPU),10个等待吃蛋糕的人(10 个进程)。

    如果是 Unix操作系统来负责分蛋糕,那么他会这样定规矩:每个人上来吃 1 分钟,时间到了换下一个。最后一个人吃完了就再从头开始。于是,不管这10个人是不是优先级不同、饥饿程度不同、饭量不同,每个人上来的时候都可以吃 1 分钟。当然,如果有人本来不太饿,或者饭量小,吃了30秒钟之后就吃饱了,那么他可以跟操作系统说:我已经吃饱了(挂起)。于是操作系统就会让下一个人接着来。

    如果是 Windows 操作系统来负责分蛋糕的,那么场面就很有意思了。他会这样定规矩:我会根据你们的优先级、饥饿程度去给你们每个人计算一个优先级。优先级最高的那个人,可以上来吃蛋糕——吃到你不想吃为止。等这个人吃完了,我再重新根据优先级、饥饿程度来计算每个人的优先级,然后再分给优先级最高的那个人。

    这样看来,这个场面就有意思了——可能有些人是PPMM,因此具有高优先级,于是她就可以经常来吃蛋糕。可能另外一个人是个丑男,而去很ws,所以优先级特别低,于是好半天了才轮到他一次(因为随着时间的推移,他会越来越饥饿,因此算出来的总优先级就会越来越高,因此总有一天会轮到他的)。而且,如果一不小心让一个大胖子得到了刀叉,因为他饭量大,可能他会霸占着蛋糕连续吃很久很久,导致旁边的人在那里咽口水。。。
    而且,还可能会有这种情况出现:操作系统现在计算出来的结果,5号PPMM总优先级最高,而且高出别人一大截。因此就叫5号来吃蛋糕。5号吃了一小会儿,觉得没那么饿了,于是说“我不吃了”(挂起)。因此操作系统就会重新计算所有人的优先级。因为5号刚刚吃过,因此她的饥饿程度变小了,于是总优先级变小了;而其他人因为多等了一会儿,饥饿程度都变大了,所以总优先级也变大了。不过这时候仍然有可能5号的优先级比别的都高,只不过现在只比其他的高一点点——但她仍然是总优先级最高的啊。因此操作系统就会说:5号mm上来吃蛋糕……(5号mm心里郁闷,这不刚吃过嘛……人家要减肥……谁叫你长那么漂亮,获得了那么高的优先级)。

    那么,Thread.Sleep 函数是干吗的呢?还用刚才的分蛋糕的场景来描述。上面的场景里面,5号MM在吃了一次蛋糕之后,觉得已经有8分饱了,她觉得在未来的半个小时之内都不想再来吃蛋糕了,那么她就会跟操作系统说:在未来的半个小时之内不要再叫我上来吃蛋糕了。这样,操作系统在随后的半个小时里面重新计算所有人总优先级的时候,就会忽略5号mm。Sleep函数就是干这事的,他告诉操作系统“在未来的多少毫秒内我不参与CPU竞争”。

    看完了 Thread.Sleep 的作用,我们再来想想文章开头的两个问题。

    对于第一个问题,答案是:不一定。因为你只是告诉操作系统:在未来的1000毫秒内我不想再参与到CPU竞争。那么1000毫秒过去之后,这时候也许另外一个线程正在使用CPU,那么这时候操作系统是不会重新分配CPU的,直到那个线程挂起或结束;况且,即使这个时候恰巧轮到操作系统进行CPU 分配,那么当前线程也不一定就是总优先级最高的那个,CPU还是可能被其他线程抢占去。

    与此相似的,Thread有个Resume函数,是用来唤醒挂起的线程的。好像上面所说的一样,这个函数只是“告诉操作系统我从现在起开始参与CPU竞争了”,这个函数的调用并不能马上使得这个线程获得CPU控制权。

    对于第二个问题,答案是:有,而且区别很明显。假设我们刚才的分蛋糕场景里面,有另外一个PPMM 7号,她的优先级也非常非常高(因为非常非常漂亮),所以操作系统总是会叫道她来吃蛋糕。而且,7号也非常喜欢吃蛋糕,而且饭量也很大。不过,7号人品很好,她很善良,她没吃几口就会想:如果现在有别人比我更需要吃蛋糕,那么我就让给他。因此,她可以每吃几口就跟操作系统说:我们来重新计算一下所有人的总优先级吧。不过,操作系统不接受这个建议——因为操作系统不提供这个接口。于是7号mm就换了个说法:“在未来的0毫秒之内不要再叫我上来吃蛋糕了”。这个指令操作系统是接受的,于是此时操作系统就会重新计算大家的总优先级——注意这个时候是连7号一起计算的,因为“0毫秒已经过去了”嘛。因此如果没有比7号更需要吃蛋糕的人出现,那么下一次7号还是会被叫上来吃蛋糕。

    因此,Thread.Sleep(0)的作用,就是“触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争”。竞争的结果也许是当前线程仍然获得CPU控制权,也许会换成别的线程获得CPU控制权。这也是我们在大循环里面经常会写一句Thread.Sleep(0) ,因为这样就给了其他线程比如Paint线程获得CPU控制权的权力,这样界面就不会假死在那里。

    另外,虽然上面提到说“除非它自己放弃使用 CPU ,否则将完全霸占 CPU”,但这个行为仍然是受到制约的——操作系统会监控你霸占CPU的情况,如果发现某个线程长时间霸占CPU,会强制使这个线程挂起,因此在实际上不会出现“一个线程一直霸占着 CPU 不放”的情况。至于我们的大循环造成程序假死,并不是因为这个线程一直在霸占着CPU。实际上在这段时间操作系统已经进行过多次CPU竞争了,只不过其他线程在获得CPU控制权之后很短时间内马上就退出了,于是就又轮到了这个线程继续执行循环,于是就又用了很久才被操作系统强制挂起。。。因此反应到界面上,看起来就好像这个线程一直在霸占着CPU一样。

    末了再说明一下,文中线程、进程有点混乱,其实在Windows原理层面,CPU竞争都是线程级的,本文中把这里的进程、线程看成同一个东西就好了。

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  • windows核心编程之sleep

    千次阅读 2015-07-20 21:18:20
    在多线程编程中经常会用到sleep(),windows核心编程中是这样描述的: 当线程想要告诉系统,它想要在某个时间段内不被调用,这时可以使用sleep函数,当调用sleep后,该线程自愿放弃它剩余的时间片,这时其他的线程就...

    在多线程编程中经常会用到sleep(),windows核心编程中是这样描述的:

    当线程想要告诉系统,它想要在某个时间段内不被调用,这时可以使用sleep函数,当调用sleep后,该线程自愿放弃它剩余的时间片,这时其他的线程就可以抢占式被调度了。

    使用sleep时需注意以下几点:

    (1)windows操作系统不是实时操作系统,因此当某一线程调用sleep时,并不一定会在指定的时间后被唤醒,有可能当线程A执行了sleep后,线程B被调度,而A被重新调度的时间则不一定。

    (2)如果线程A调用sleep(0),则系统会唤醒除线程A以外的相同优先级的线程B,而A何时被重新唤醒则不知道。如果没有相同优先级的线程则线程A会被重新调度。

     

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  • void nt_sleep(DWORD milliseconds) { static NTSTATUS(__stdcall *NtDelayExecution)(BOOL Alertable, PLARGE_INTEGER DelayInterval) = (NTSTATUS(__stdcall*)(BOOL, PLARGE_INTEGER)) GetProcAddress...
    void	nt_sleep(DWORD milliseconds)
    {
    	static NTSTATUS(__stdcall *NtDelayExecution)(BOOL Alertable, PLARGE_INTEGER DelayInterval) = (NTSTATUS(__stdcall*)(BOOL, PLARGE_INTEGER)) GetProcAddress(GetModuleHandleA(("ntdll.dll")), ("NtDelayExecution"));
    	static NTSTATUS(__stdcall *ZwSetTimerResolution)(IN ULONG RequestedResolution, IN BOOLEAN Set, OUT PULONG ActualResolution) = (NTSTATUS(__stdcall*)(ULONG, BOOLEAN, PULONG)) GetProcAddress(GetModuleHandleA(("ntdll.dll")), ("ZwSetTimerResolution"));
    	static bool once = true;
    	printf("ZwSetTimerResolution %p\n",ZwSetTimerResolution);
        if (once && ZwSetTimerResolution!=NULL) {
            ULONG actualResolution;
            ZwSetTimerResolution(1, true, &actualResolution);
            once = false;
        }
    	LARGE_INTEGER interval;
        interval.QuadPart = -1 * (int)(milliseconds * 10000);
    	printf("NtDelayExecution %p\n",NtDelayExecution);
    	if(NtDelayExecution!=NULL)
    	{
    		NtDelayExecution(false, &interval);
    	}
        
    }
    
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  • linux和windows下,C/C++的sleep函数

    千次阅读 2017-08-30 14:22:01
    sleep  功 能: 执行挂起一段时间  用 法: unsigned sleep(unsigned seconds);  在VC中使用带上头文件  #include  在gcc编译器中,使用的头文件因gcc版本的不同而不同 linux...
    简介: 
     函数名: sleep 
    
      功 能: 执行挂起一段时间
      用 法: unsigned sleep(unsigned seconds);
      在VC中使用带上头文件
      #include <windows.h>
      在gcc 编译器 中,使用的头文件因gcc版本的不同而不同
    linux系统需要添加的头文件  #include <unistd.h>

    注意

      :
      在 VC中Sleep中的第一个英文字符为大写的"S"
      在 标准C中是sleep, 不要大写 .. 下面使用大写的来说明,, 具体用什么看你用什么编译器. 简单的说VC用Sleep, 别的一律使用sleep.
      Sleep函数的一般形式:
      Sleep(unisgned long);
      其中, Sleep()里面的单位,是以毫秒为单位,所以如果想让函数滞留1秒的话,应该是Sleep(1000);
       在Linux下,sleep中的“s”不大写

      sleep()里面的单位是秒,而不是毫秒。

    Linux下,用g++编译,得添加unistd.h头文件,gcc则加不加都可以,因为标准C中有sleep文件了。

      #include <windows.h>
      int main()
      {
      int a;
      a=1000;
      Sleep(a);/* VC 使用Sleep*/
      return 0;

      }

     

     

    应用程序:
    #include <syswait.h>
    usleep(n) //n微秒
    Sleep(n)//n毫秒
    sleep(n)//n秒
    驱动程序:
    #include <linux/delay.h>
    mdelay(n) //milliseconds 其实现
    #ifdef notdef
    #define mdelay(n) (\
    {unsigned long msec=(n); while (msec--) udelay(1000);})
    #else
    #define mdelay(n) (\
    (__builtin_constant_p(n) && (n)<=MAX_UDELAY_MS) ? udelay((n)*1000) : \
    ({unsigned long msec=(n); while (msec--) udelay(1000);}))
    #endif
    调用asm/delay.h的udelay,udelay应该是纳秒级的延时

    Dos: 
    sleep(1); //停留1秒 
    delay(100); //停留100毫秒   
    Windows: 
    Sleep(100); //停留100毫秒 
    Linux: 
    sleep(1); //停留1秒 
    usleep(1000); //停留1毫秒 
    每一个平台不太一样,最好自己定义一套跨平台的宏进行控制 

    秒还是微秒?关于延时函数sleep()

        因为要写一段代码,需要用到sleep()函数,在我印象中,sleep(10)好像是休眠10微秒,结果却是休眠了10秒(在Linux下)。觉得很奇怪,因为头儿也记得好像是微秒为单位的。所以就查了一下。
        原来linux下的sleep函数原型为:
            unsigned int sleep(unsigned int seconds);
    而MFC中的Sleep函数原型为:
            void Sleep(DWORD dwMilliseconds);
    也就是说,Linux下(使用的gcc的库),sleep()函数是以秒为单位的,sleep(1);就是休眠1秒。而MFC下的sleep()函数是以微秒为单位的,sleep(1000);才是休眠1秒。原来如此啊。而如果在Linux下也用微妙为单位休眠,可以使用线程休眠函数:void usleep(unsigned long usec);当然,使用的时候别忘记#include <system.h>哦。
        另外值得一提的是,linux下还有个delay()函数,原型为extern void delay(unsigned int msec);它可以延时msec*4毫秒,也就是如果想延时一秒钟的话,可以这么用 delay(250);
    展开全文
  • Python通过time.sleep()函数使此任务毫不费力。Ť他的文章中介绍这个功能的功能,连同其应用程序一起。在继续之前,让我们快速看一下本文涵盖的主题:让我们开始吧。:)为什么要使用Python time.sleep()?睡眠功能在...
  • 理解操作系统的sleep函数

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    我们可能经常会用到 Thread.Sleep 函数来使线程挂起一段时间。那么你有没有正确的理解这个函数的用法呢?思考下面这两个问题: 假设现在是 2008-4-7 12:00:00.000,如果我调用一下 Thread.Sleep(100
  • Java线程API通常使用宿主系统的线程库来实现,也就是说,在Windows中,Java线程使用Win32 API来实现,而在Linux和Unix系统中使用Pthread。而且,JVM规范并没有指明Java线程如何被映射到底层的OS,而是让特定的JVM...
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  • Java 线程Thread.Sleep详解

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  • C# 理解Thread.Sleep()

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    我们可能经常会用到 Thread.Sleep 函数来使线程挂起一段时间。那么你有没有正确的理解这个函数的用法呢?
  • Sleep(0)的妙用

    万次阅读 多人点赞 2017-02-21 14:04:13
    Thread.Sleep(0) 表示挂起0毫秒,你可能觉得没作用,你要写Thread.Sleep(1000) 就有感觉了。似乎毫无意义。 MSDN的说明:指定零 (0) 以指示应挂起此线程以使其他等待线程能够执行。 Thread.Sleep(0) 并非是真的要...
  • 一般Shell中都会使用sleep进行延时。但sleep有很多种用法,并且shell还有usleep,函数调用还有nanosleep,他们的作用又和Sleep有些区别,这里一一介绍
  • 出处:淘特网我们可能经常会用到 Thread.Sleep 函数来使线程挂起一段时间。那么你有没有正确的理解这个函数的用法呢?思考下面这两个问题: 1、假设现在是 2008-4-7 12:00:00.000,如果我调用一下 Thread.Sleep(1000...
  • Java多线程系列更新中~正式篇:番外篇(神TM番外篇):我们可能经常会用到 Thread.Sleep 函数来使线程挂起一段时间。那么你有没有正确的理解这个函数的用法呢?思考下面这两个问题:假设现在是 2008-4-7 12:00:00.000...
  • 【OS】sleep() 函数

    千次阅读 2018-07-30 10:24:53
    在编程中,很常见的需要程序暂停一段时间,这就需要用到 sleep 函数。但 sleep 函数并不是一个标准函数,在不同的操作系统下有不同的实现, 在 Linux 下, #include &...在Windows下, #inclu...
  • 作者:走过路过ボ不要错过cnblogs.com/keyyang/p/4128424.html我们可能...思考下面这两个问题:假设现在是 2008-4-7 12:00:00.000,如果我调用一下 Thread.Sleep(1000) ,在 2008-4-7 12:00:01.000 的时候,这个线程...
  • Windows下select模型

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    阻塞模式和非阻塞模式的优点和不足:  阻塞模式套接字执行IO操作时,如果执行操作的条件未满足,线程就会阻塞在调用的函数上。程序不得不处于等待状态,但是由于并不知道客户...这增加了开发Windows socket应用程
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空空如也

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