Golang在Linux系统中实现微秒级延迟

在程序中延迟或者等待一段时间一般可以使用Sleep函数实现，但是因为操作系统线程调度的消耗，往往只能做到十几或者数十毫秒的精度，很难达到微秒级，Golang的time.Sleep也是如此。

Sleep函数一般都会将当前线程从CPU让出，然后等待操作系统的重新调度，这样可以有效利用CPU资源，但也是Sleep时间精度不高的“罪魁祸首”。因为操作系统线程调度并不是实时的，它会先对线程排队，然后在合适的时机才进行真正的CPU切换，我们可以想象还会有队列优先级以及插队的情况存在。

那么如何才能降低到微秒级呢？本着有现成的就不造轮子的原则，我找遍了各个技术角落也没有找到，当然很可能有遗漏的地方。不过虽然没有Golang的实现，但是找到了一些C语言版本的延迟函数。参考它们，我实现了Golang的版本，代码如下：

func DelayMicroseconds(us int64) {
	var tv syscall.Timeval
	_ = syscall.Gettimeofday(&tv)

	stratTick := int64(tv.Sec)*int64(1000000) + int64(tv.Usec) + us
	endTick := int64(0)
	for endTick < stratTick {
		_ = syscall.Gettimeofday(&tv)
		endTick = int64(tv.Sec)*int64(1000000) + int64(tv.Usec)
	}
}

　　

你可能会说，这不就是一个死循环吗？！是的，这就是一个死循环，也因此它的名字是Delay，而不是Sleep。

这是目前找到的最好的实现方式了，虽然会导致CPU繁忙，但是也只是在短暂的微秒级别，有时候还是能接受的。

天空飘来五个字，那都不是事，是事也就烦一会，一会就没事。

这里边通过系统调用获取了精确到微秒级别的当前时间，然后通过循环不断获取当前时间，与deadline进行比较，在达到或超出deadline时跳出循环，最终实现了指定微秒的时间延迟。

经过实测这个函数在Linux上可以实现微秒级别的延迟，不过虽然Windows上也有Gettimeofday的系统调用，但是最低只能做到大概500us左右的延迟，通过看源码内部实现机制差别很大。

如果你有更好的方法，欢迎指正。

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这段代码用在我编写的一个树莓派硬件驱动库中，如有兴趣欢迎拍砖：https://github.com/bosima/go-pidriver