Question

据我所知，抢占式多任务操作系统可以在任何“代码位置”中断进程。

给出以下代码：

int main() {
  while( true ) {
    doSthImportant(); // needs to be executed at least each 20 msec
    // start of critical section
    int start_usec = getTime_usec();
    doSthElse();
    int timeDiff_usec = getTime_usec() - start_usec;
    // end of critical section
    evalUsedTime( timeDiff_usec );
    sleep_msec( 10 );
  }
}

我希望此代码通常会为 timeDiff_usec 生成正确的结果，尤其是在 doSthElse（）和 getTime_usec（） don'的情况下这需要花费很多时间，因此OS调度程序很少会中断它们。

但是程序会在“关键部分”的某个地方不时被打断。上下文切换将执行它应该执行的操作，并且在这种情况下，程序将为 timeDiff_usec 生成错误的结果。

这是我现在想到的唯一例子，但我确信会有其他情况，多任务处理可能会使程序（mer）陷入困境（因为时间不是唯一可能在条目）。

有没有办法确保衡量某项行动的时间是否正常？
哪些其他常见问题对多任务处理至关重要且需要考虑？（我没有考虑线程安全 - 但可能存在常见问题）。

编辑：我更改了示例代码以使其更精确。我想检查花费的时间来确保doSthElse（）不会花费大约50毫秒左右，如果确实如此，我会寻找更好的解决方案。

Answer 1

有没有办法确保衡量某项行动的时间是否正常？

这取决于您的操作系统和您的权限级别。在某些系统上，对于某些权限级别，您可以将进程或线程设置为具有优先级，以防止它被优先级较低的任何内容抢占。例如，在Linux上，您可以使用sched_setscheduler为线程提供实时优先级。（如果你真的很认真，你也可以设置线程亲和力和SMP关系，以防止在运行你的线程的CPU上处理任何中断。）

您的系统还可能会提供时间跟踪，以说明抢先花费的时间。例如，POSIX定义getrusage函数，该函数返回包含ru_utime的结构（进程在“用户模式”下花费的时间）和ru_stime（花费的时间量）在“内核模式”的过程中）。这些应该总计CPU花费在进程上的总时间，不包括进程被暂停的时间间隔。请注意，如果内核需要花费时间代表您的流程进行分页，则无法定义该流程向您的流程收取多少费用（如果有的话）。

无论如何，衡量一些关键行动所用时间的常用方法是重复计算时间（基本上就是你的问题所呈现的方式），在一个空闲的系统上，抛出离群值测量值，取平均值（消除异常值后），或取出测量的中位数或第95百分位，取决于您需要测量的原因。

哪些其他常见问题对多任务处理至关重要且需要考虑？（我没有考虑线程安全 - 但可能存在常见问题）。

太宽泛了。有关于这个主题的全书。

多任务处理和测量时差

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