Есть ли часы с высоким разрешением (мы) в пространстве пользователя (Linux)? - PullRequest
Новая
       12

Есть ли часы с высоким разрешением (мы) в пространстве пользователя (Linux)?

1 голос
/ 09 июля 2019

Знаете ли вы какую-либо реализацию на C / C ++ (даже если она не переносима) тактового генератора высокого разрешения (минимум микросекунд) в пользовательском пространстве для Linux?

Цель состоит в том, чтобы измерить истекший интервалнекоторых операций с низкой задержкой.Я измерил, что тактовые частоты ядра вызывают, иногда, пики задержки.

Согласно моему исследованию Red Hat 7.2:

  • std :: chrono :: high_resolution_clock максимальное разрешение составляет миллисекунды;
  • clock_gettime CLOCK_MONOTONIC и CLOCK_REALTIME выполняются через системный вызов ядра;
  • gettimeofday выполняется через системный вызов ядра;
  • clock_gettime CLOCK_MONOTONIC_COARSE и CLOCK_REALTIME_COARSE выполняются в пространстве пользователя, но максимальное разрешение составляет миллисекунды;

Спасибо.

Ответы [ 2 ]

3 голосов
/ 09 июля 2019

Один из вариантов - использовать инструкцию rdtsc через функцию __builtin_ia32_rdtsc.На современных процессорах Intel rdtsc работает на базовой тактовой частоте на любой частоте процессора, поэтому вы можете преобразовать счетчик в наносекунды, разделив счетчик на базовую (не повышающую) частоту процессора в ГГц: 

#include <regex>
#include <string>
#include <fstream>
#include <iostream>

double cpu_base_frequency() {
    std::regex re("model name\\s*:[^@]+@\\s*([0-9.]+)\\s*GHz");
    std::ifstream cpuinfo("/proc/cpuinfo");
    std::smatch m;
    for(std::string line; getline(cpuinfo, line);) {
        regex_match(line, m, re);
        if(m.size() == 2)
            return std::stod(m[1]);
    }
    return 1; // Couldn't determine the CPU base frequency. Just count TSC ticks.
}

double const CPU_GHZ_INV = 1 / cpu_base_frequency();

int main() {
    auto t0 = __builtin_ia32_rdtsc();
    auto t1 = __builtin_ia32_rdtsc();
    std::cout << (t1 - t0) * CPU_GHZ_INV << "nsec\n";
}

Более подробная информация из документации Intel:

Постоянное поведение TSC гарантирует, что длительность каждого тактового сигнала одинакова, и поддерживает использование TSC в качестве настенного таймера, даже есличастота ядра процессора меняется.Это архитектурное поведение, продвигающееся вперед.

Инвариант TSC будет работать с постоянной скоростью во всех P-, C- и T-состояниях ACPI.Это архитектурное поведение, движущееся вперед.На процессорах с инвариантной поддержкой TSC ОС может использовать TSC для служб таймера настенных часов (вместо таймеров ACPI или HPET).Чтения TSC намного более эффективны и не требуют дополнительных затрат, связанных с переходом по кольцу или доступом к ресурсу платформы.

Инвариант TSC основан на инвариантном аппаратном обеспечении хронометража (называемом Always RunningТаймер или ART), который работает на тактовой частоте основного кристалла.

Масштабируемая частота шины кодируется в битовом поле MSR_PLATFORM_INFO [15: 8], и номинальная частота TSC может быть определена путем умножения этого числа начастота шины 100 МГц.

0 голосов
/ 09 июля 2019

boost :: timer имеет несколько интересных функций. Мне особенно нравится автоматический таймер . Он показал время в микросекундах. Не уверен, может ли он опуститься ниже этого значения или нет.

...