为什么usleep在启动时不能工作？

Question

我有一个守护进程，launchd在系统引导(OS )时运行。我需要将我的守护进程的启动延迟3-5秒，但以下代码在启动时立即执行，但在启动后适当延迟：

#include <unistd.h>
...
printf("Before delay\n");
unsigned int delay = 3000000;
while( (delay=usleep(delay)) > 0)
{
   ;
}
printf("After delay\n");

如果我在系统启动后手动运行它，它会正确地延迟。如果我让launchd在引导时启动它，控制台日志显示在延迟之前和延迟之后之间没有延迟-它们在同一秒内执行。

如果我能让launchd在引导后延迟一段时间后执行我的守护进程，那也没问题，但我的读数表明这是不可能的(也许我错了？)。

否则，我需要了解为什么我们的睡眠不能工作，我可以做些什么来修复它，或者我可以在启动过程的早期使用什么延迟来工作。

Answer 1

首先要做的是。添加一些额外的代码来打印当前时间，而不是依靠launchd来完成。

标准输出的不同刷新行为可能正在发挥作用。

如果可以确定标准输出是交互式设备(例如从命令行运行它)，则它是行缓冲的-您将在延迟之前刷新“之前”行。

否则，它是完全缓冲的，因此可能直到程序退出(或者达到4K的缓冲区大小)时才会发生刷新。这意味着launchd可能会看到线路一起出来，都是在延迟之后。

让C代码为这些行加上时间戳将告诉您这是否是问题所在，如下所示：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

int main (void) {
    printf("%d: Before delay\n", time(0));
    unsigned int delay = 3000000;
    while( (delay=usleep(delay)) > 0);
    printf("%d: After delay\n", time(0));

    return 0;
}

要了解为什么缓冲可能是一个问题，请考虑运行上面的程序，如下所示：

pax> ./testprog | while read; do echo $(date): $REPLY; done
Tue Jan 31 12:59:24 WAST 2012: 1327985961: Before delay
Tue Jan 31 12:59:24 WAST 2012: 1327985964: After delay

您可以看到，因为缓冲使这两行在程序退出时出现在while循环中，所以它们得到的时间戳与12:59:24相同，尽管它们是在程序中相隔三秒生成的。

实际上，如果您按如下方式更改它：

pax> ./testprog | while read; do echo $(date) $REPLY; sleep 10 ; done
Tue Jan 31 13:03:17 WAST 2012 1327986194: Before delay
Tue Jan 31 13:03:27 WAST 2012 1327986197: After delay

您可以看到“周边”程序( while循环，或者在您的例子中是launchd)看到的时间与程序本身完全断开)。

其次，usleep是一个可能失败的函数！它可能会因为返回-1而失败，这个值远不大于零。

这意味着，如果它失败了，您的延迟实际上将是零。

usleep的Single UNIX Specification状态

在成功完成时，

()返回0。否则，它返回-1并设置errno以指示错误。

如果: EINVAL:指定的时间间隔大于或等于1,000,000微秒，则usleep()函数可能会失败。

你的代码肯定就是这种情况，尽管很难解释为什么它会在启动后而不是在启动之前工作。

有趣的是，Mac文档没有列出EINVAL，但如果睡眠被外部中断，它们确实允许EINTR。再说一遍，有些东西你应该检查一下。

您可以使用如下内容来检查这些可能性：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>

int main (void) {
    printf("%d: Before delay\n", time(0));
    unsigned int delay = 3000000;
    while( (delay=usleep(delay)) > 0);
    printf("%d: After delay\n", time(0));
    printf("Delay became %d, errno is %d\n", delay, errno);
}

我刚刚注意到的另一件事是，从您的代码中，您似乎假设usleep返回未休眠(剩余)的微秒数，然后循环，直到完成所有操作，但手册页并没有证实这种行为。

我知道nanosleep可以做到这一点(通过更新传递的结构来包含剩余时间，而不是返回它)，但usleep只返回0或-1。

sleep函数就是以这种方式工作的，它返回还剩的秒数。如果可能，您可能会考虑使用该函数。

在任何情况下，我仍然会运行上面的(最后)代码段，这样您就可以确定实际问题是什么。

Answer 2

根据旧的POSIX.1标准，如OSX manual page中所述，usleep在成功时返回0，在错误时返回-1。

如果您得到一个错误，它很可能是EINTR (在OSX手册页面中记录的唯一错误)，这意味着它被一个信号中断了。不过，你最好去errno上确认一下。作为附注，在Linux manual page上，它指出在某些情况下您也可以获得EINVAL：

usec不小于1000000。(在被认为是错误的系统上。)

作为另一个附注，为了支持nanosleep，在最新的POSIX.1标准中已经注意到了usleep。