關於高精度計時器

2021-05-28 12:30:58 字數 2340 閱讀 1231

關於高精度計時器

一、毫秒級精度

1、[.net]system.environment.tickcount

獲取系統啟動後經過的毫秒數,包裝了gettickcount

2、[winapi]gettickcount

[dllimport("kernel32")]

static extern uint gettickcount();

從作業系統啟動到現在所經過的毫秒數,精度為1毫秒,經簡單測試發現其實誤差在大約在15ms左右

3、[winapi]timegettime

[dllimport("winmm")]

static extern uint timegettime();

常用於多**定時器中,與gettickcount類似,也是返回作業系統啟動到現在所經過的毫秒數,最高精度為1毫秒。一般預設的精度不止1毫秒(在nt系統上據說預設精度為10ms,但是可以用timebeginperiod來降低到1ms),需要呼叫timebeginperiod與timeendperiod來設定精度

二、微秒級精度

1、[.net]system.diagnostics.stopwatch

實際上它裡面就是將queryperformancecounter、queryperformancefrequency兩個win api封裝了一下,如果硬體支援高精度,就呼叫queryperformancecounter,如果不支援就用datetime.ticks來計算。

2、[winapi]queryperformancecounterqueryperformancefrequency

[dllimport("kernel32.dll ")]

static extern bool queryperformancecounter(ref long tick);

[dllimport("kernel32.dll ")]

static extern bool queryperformancefrequency(ref long tick);

queryperformancecounter用於得到高精度計時器(如果存在這樣的計時器)的值。如果安裝的硬體不支援高精度計時器,函式將返回false。

queryperformancefrequency返回硬體支援的高精度計數器的頻率,如果安裝的硬體不支援高精度計時器,函式將返回false。

但是據說該api在節能模式的時候結果偏慢,超頻模式的時候又偏快,而且用電池和接電源的時候效果還不一樣(筆記本)。沒有測試過。

二、納秒級精度

[asm]rdtsc

機器碼:0x0f, 0x31

c++中使用方法:

inline __declspec(naked) unsigned long tick()

c#中使用方法(c#中內聯彙編):

static class helper

;//rdtsc, ret的機器碼

static helper()

public static ulong tick

}}

呼叫:helper.tick

這個指令在超執行緒和多核cpu上用來計算時間不是很準確

1 根據intel的介紹,由於在現代的處理器中都具有指令亂序執行的功能,因此在有些情況下rdtsc指令並不能很好的反映真實情況。解決方法是,在rdtsc之前加一些cpuid指令,使得rdtsc後面的指令順序執行。

2 另外,rdtsc是一條慢啟動的指令,第一次執行需要比較長的啟動時間,而第二次之後時間就比較短了,也就是說,這條指令在第一次工作時需要比較長的時鐘週期,之後就會比較短了。所以可以多執行幾次,避過第一次的消耗。

3 大家在測試某乙個函式的cpu週期的時候,如果精度要求很高,需要減去rdtsc的週期消耗。我在至強2.6g上測試的結果是大約500多個時鐘週期,我想這是應該考慮在內的,很多小的函式也就是幾k個時鐘週期。

4 一定要注意cache的影響。如果你在對同一組資料進行操作,第一次操作往往要比後面幾次時間開銷大,原因就在於cache的快取功能,而這一部分是不可見的。

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