fps-limit.c

   1 /*
   2  * fps-limit - Example program to limit frames per seconds
   3  *
   4  * Copyright (C) 2013  Antonio Ospite <ospite@studenti.unina.it>
   5  *
   6  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  */
  19
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <string.h>
  22 #include <time.h>
  23
  24 #ifdef DEBUG
  25 #define dbg(...)                     \
  26         do {                         \
  27                 printf(__VA_ARGS__); \
  28                 printf("\n");        \
  29                 fflush(stdout);      \
  30         } while(0)
  31 #else
  32 #define dbg(...) do {} while(0)
  33 #endif
  34
  35 #define FPS 60
  36
  37 #define NSEC_PER_SEC 1000000000
  38
  39 #define timespecsub(a, b, result)                                \
  40         do {                                                     \
  41                 (result)->tv_sec = (a)->tv_sec - (b)->tv_sec;    \
  42                 (result)->tv_nsec = (a)->tv_nsec - (b)->tv_nsec; \
  43                 if ((result)->tv_nsec < 0) {                     \
  44                         --(result)->tv_sec;                      \
  45                         (result)->tv_nsec += 1000000000;         \
  46                 }                                                \
  47         } while(0)
  48
  49 struct fps_limit_stats {
  50         struct timespec time_start;
  51         struct timespec time_end;
  52         unsigned int fps;
  53 };
  54
  55 static void fps_limit_init(struct fps_limit_stats *stats, unsigned int fps)
  56 {
  57         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
  58
  59         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &stats->time_start);
  60         dbg("Init time: s: %ld, ns: %ld", stats->time_start.tv_sec, stats->time_start.tv_nsec);
  61
  62         stats->fps = fps;
  63 }
  64
  65 static void fps_limit_sleep(struct fps_limit_stats *stats)
  66 {
  67         struct timespec elapsed;
  68
  69         dbg("Start time: s: %ld, ns: %ld", stats->time_start.tv_sec, stats->time_start.tv_nsec);
  70
  71         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &stats->time_end);
  72         dbg("End time: s: %ld, ns: %ld", stats->time_end.tv_sec, stats->time_end.tv_nsec);
  73
  74         timespecsub(&stats->time_end, &stats->time_start, &elapsed);
  75         dbg("Elapsed s: %ld ns: %ld", elapsed.tv_sec, elapsed.tv_nsec);
  76
  77         if (elapsed.tv_sec == 0 && elapsed.tv_nsec < NSEC_PER_SEC / stats->fps) {
  78                 struct timespec remaining = {0, 0};
  79
  80                 /* remaining delay, _relative_ to time_end */
  81                 remaining.tv_nsec = (NSEC_PER_SEC / stats->fps) - elapsed.tv_nsec;
  82                 dbg("Sleeping for: ns: %ld", remaining.tv_nsec);
  83
  84                 clock_nanosleep(CLOCK_MONOTONIC, 0, &remaining, NULL);
  85         }
  86
  87         /* update the stats for the next iteration */
  88         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &stats->time_start);
  89 }
  90
  91 int main(void)
  92 {
  93         struct fps_limit_stats stats;
  94         struct timespec tmp;
  95
  96         fps_limit_init(&stats, FPS);
  97         while (1) {
  98                 dbg("Doing some work, max: %d", NSEC_PER_SEC / FPS);
  99                 tmp.tv_sec = 0;
 100                 tmp.tv_nsec = (NSEC_PER_SEC / FPS) * 2 / 3;
 101                 nanosleep(&tmp, NULL);
 102
 103                 fps_limit_sleep(&stats);
 104         }
 105
 106         return 0;
 107 }