使用djgpp在DOS中等待--取代繁忙等待的替代方案？

Question

我最近写了一个小小的诅咒游戏，因为它只需要一些计时器机制和诅咒的实现，尝试为DOS构建它的想法是很自然的。pdcurses为DOS提供了诅咒。

POSIX和Win32之间的时间已经不同了，所以我定义了这个接口：

#ifndef CSNAKE_TICKER_H
#define CSNAKE_TICKER_H

void ticker_init(void);
void ticker_done(void);

void ticker_start(int msec);
void ticker_stop(void);
void ticker_wait(void);

#endif

游戏有一次调用ticker_init()和ticker_done()，当它需要滴答和等待下一个滴答的时候，ticker_start()的间隔为毫秒。

在DOS上使用与POSIX平台相同的实现，使用setitimer()不起作用。原因之一是djgpp附带的C库没有实现waitsig()。因此，我为DOS创建了一个新的接口实现：

#undef __STRICT_ANSI__
#include <time.h>

uclock_t tick;
uclock_t nextTick;
uclock_t tickTime;

void
ticker_init(void)
{
}

void
ticker_done(void)
{
}

void
ticker_start(int msec)
{
    tickTime = msec * UCLOCKS_PER_SEC / 1000;
    tick = uclock();
    nextTick = tick + tickTime;
}

void
ticker_stop()
{
}

void
ticker_wait(void)
{
    while ((tick = uclock()) < nextTick);
    nextTick = tick + tickTime;
}

这在dosbox中很有魅力(我现在还没有真正的DOS系统)。但我担心的是:在这个平台上忙着等待真的是我所能做的最好的吗？我想有一个解决方案，让CPU至少节省一些能源。

供参考，这是整个消息来源。

Answer 1

好的，我想我终于可以回答我自己的问题了(谢谢怀扎德的有益评论！)

显而易见的解决方案是在内联程序集中放置一个hlt，因为似乎没有任何库调用这样做。不幸的是，这破坏了我的程序。究其原因，这是因为默认的dpmi服务器运行ring 3 .中的程序. hlt是为ring 0保留的。因此，要使用它，必须修改加载程序存根，以加载在dpmi中运行程序的ring 0服务器。回头再看。

在浏览文档时，我偶然发现了产量()。如果我们在多任务处理环境(Win 3.x或9x .)中运行，操作系统将提供一个dpmi服务器，当然，在这种情况下，我们希望在等待时放弃时间，而不是尝试特权hlt。

因此，综合起来，DOS的源代码现在看起来如下：

#undef __STRICT_ANSI__
#include <time.h>
#include <dpmi.h>
#include <errno.h>

static uclock_t nextTick;
static uclock_t tickTime;
static int haveYield;

void
ticker_init(void)
{
    errno = 0;
    __dpmi_yield();
    haveYield = errno ? 0 : 1;
}

void
ticker_done(void)
{
}

void
ticker_start(int msec)
{
    tickTime = msec * UCLOCKS_PER_SEC / 1000;
    nextTick = uclock() + tickTime;
}

void
ticker_stop()
{
}

void
ticker_wait(void)
{
    if (haveYield)
    {
        while (uclock() < nextTick) __dpmi_yield();
    }
    else
    {
        while (uclock() < nextTick) __asm__ volatile ("hlt");
    }
    nextTick += tickTime;
}

为了使其在普通DOS上工作，必须对编译后的可执行文件中的加载程序存根进行如下修改：

<path to>/stubedit bin/csnake.exe dpmi=CWSDPR0.EXE

CWSDPR0.EXE是一个运行ring 0中所有代码的dpmi服务器。

还有待检验的是，在win 3.x / 9x下运行时，收益率是否会影响时间。也许时间太长了，得检查一下。Windows ：上面的代码在Windows95中工作得很好。

hlt指令的使用以一种奇怪的方式破坏了与dosbox 0.74的兼容性。当试图通过getch()进行阻塞时，程序似乎永远挂起。然而，在virtualbox中真正的MS 6.22上并不会发生这种情况。更新：这是当前SVN树中修复的dosbox 0.74中的一个bug。

鉴于这些发现，我认为这是在DOS程序中“很好地”等待的最佳方式。

更新：--通过检查所有可用的方法并选择最好的方法，可以做得更好。我找到了一个应该考虑的DOS空闲呼叫。战略：

1. 如果支持产量，请使用此方法(我们正在多任务处理环境中运行)
2. 如果支持空闲，请使用此方法。或者，如果我们处于ring-0，每次调用空闲之前执行一个hlt，因为在没有其他程序准备运行时，可以立即返回空闲。
3. 否则，在ring-0中只需使用普通的hlt指令即可。
4. 忙着-最后的办法是等待。

下面是一个测试所有可能性的小示例程序(DJGPP)：

#include <stdio.h>
#include <dpmi.h>
#include <errno.h>

static unsigned int ring;

static int
haveDosidle(void)
{
    __dpmi_regs regs;
    regs.x.ax = 0x1680;
    __dpmi_int(0x28, &regs);
    return regs.h.al ? 0 : 1;
}

int main()
{
    puts("checking idle methods:");

    fputs("yield (int 0x2f 0x1680): ", stdout);
    errno = 0;
    __dpmi_yield();

    if (errno)
    {
        puts("not supported.");
    }
    else
    {
        puts("supported.");
    }

    fputs("idle (int 0x28 0x1680): ", stdout);

    if (!haveDosidle())
    {
        puts("not supported.");
    }
    else
    {
        puts("supported.");
    }

    fputs("ring-0 HLT instruction: ", stdout);
    __asm__ ("mov %%cs, %0\n\t"
             "and $3, %0" : "=r" (ring));

    if (ring)
    {
        printf("not supported. (running in ring-%u)\n", ring);
    }
    else
    {
        puts("supported. (running in ring-0)");
    }
}

我的github回购程序中的代码反映了这些变化。