使用Windows休眠时，CreateWaitableTimer在Xeon上的执行方式与i7处理器不同

Question

我正在做一个需要1ms睡眠的程序。为了产生长度~1ms的硬件脉冲，使用了睡眠。

我正在使用下面的代码来睡眠

void usleep(__int64 usec)
{
  HANDLE timer;
  LARGE_INTEGER ft;
  ft.QuadPart = -(10*usec); // Convert to 100 nanosecond interval, negative value indicates relative time

  timer = CreateWaitableTimer(NULL, TRUE, NULL);
  SetWaitableTimer(timer, &ft, 0, NULL, NULL, 0);
  WaitForSingleObject(timer, INFINITE);
  CloseHandle(timer);
}

取自这里

当我在Intel i7上使用上面的代码(使用Embarcaderos i7编译器)时，通过1000 ( 1ms )，我就可以使用波科时间戳函数来测量睡眠时间，达到大约1ms。代码本身在线程中执行。

代码如下所示：

    mDebugFile <<  std::setprecision (17) << mPulseEventTime.elapsed()/1000.0 << "\t" << 0 << "\n";
    setHigh(false);
    mDebugFile <<  std::setprecision (17) << mPulseEventTime.elapsed()/1000.0 << "\t" << 1 << "\n";       
    usleep(1000);
    mDebugFile <<  std::setprecision (17) << mPulseEventTime.elapsed()/1000.0 << "\t" << 1 << "\n";
    setLow(false);
    mDebugFile <<  std::setprecision (17) << mPulseEventTime.elapsed()/1000.0 << "\t" << 0 << "\n";

其中mDebugFile是fstream对象，setLow/setHigh是对硬件的调用。

但是，当在上执行相同的代码( Xeon )时，睡眠量约为10 ms。假设Poco的定时函数给出了适当的时间，当要求1ms时，10 ms是相当大的。

还有其他方法可以让你在1ms内获得可靠的睡眠吗？可以修改Windows操作系统以提供更可靠的睡眠吗？

我无法访问boost或以上的C++11功能。

Answer 1

Windows并不是一个实时的操作系统，因此在用户代码中获得超级精确的睡眠时间是永远无法保证的。有很多事情在起作用。

• 操作系统可能会改变过期时间以节省电源。这叫做定时器合并。一次醒来来处理一些事件比更频繁地在更高频率上醒来更有效。如果操作系统对不同类型的硬件使用不同的策略，那就不足为奇了。
• WaitForSingleObject (和相关的API)仍然受制于调度程序。当对象发出信号时，等待线程就可以用于调度，但这并不意味着它将立即被调度。它取决于进程和线程的优先级，可用的核心，系统的量子间隔，月亮的相位等。

在Windows上增加默认计时器解析的API有两个: NtSetTimerResolution (正式无文档)或timeBeginPeriod。如果机器没有超载，您可以使用基本方法(例如睡眠)，在用户代码中获得接近1ms的间隔。

但是很多节目都是浪费能源滥用这些原料药。(如果你在一台机器上看到1毫秒的分辨率，很可能是因为某个程序已经提高了计时器分辨率。)长期以来，这一直被认为是不好的做法。定时器分辨率是一个系统范围的设置，因此它会影响机器上运行的一切.如果必须增加分辨率，请只在需要时这样做，并确保在完成后立即恢复默认值。

如果您需要更高的精度，我相信您需要做一个内核模式的驱动程序，但我没有这方面的经验。在某种程度上，Windows增加了一个音频堆栈，以保证延迟20 us或更少。如果我没记错的话，那就需要内核模式的恶作剧。

您可以考虑使用微控制器(例如，Arduino)来生成硬件信号，并让Windows程序通过串行接口向其发送命令。