在现代PC中测量经过时间的最准确方法是什么？

Question

我知道我可以使用IRQ0，这是系统定时器，但这是基于14.31818MHz的时钟，对吧？有什么能提供更高的精确度吗？

感谢。

编辑：有谁知道Windows函数QueryPerformanceCounter使用了什么？

Answer 1

“精确度”和“准确度”意味着不同的东西。 “地球的周长是40000.000000000 km”是准确的，但不准确。时钟有点复杂：

• 分辨率：刻度或刻度周期之间的时间。 （你可能会称之为“精确”，但我认为“决议”具有更明显的含义。）
• 偏斜：标称时钟频率与实际时钟频率之间的相对差异（ish）
• 漂移：歪斜的变化率（由于老化，温度......）。
• 抖动：滴答时间的随机变化。
• 延迟：获取时间戳需要多长时间。

即使“系统计时器”（根据维基百科的PIT）以1.something MHz运行，通常也会使IRQ0介于100和1000 Hz之间。 Apparently您也可以从端口0x40读取两次以获取当前计数器值，但我不确定它具有什么样的延迟（然后在下一次中断之前获得计数，所以你需要做一些数学）。它也不适用于更现代的“无滴答”内核。

还有一些其他高频定时器：

• 本地APIC，基于总线频率和2分频功率分频器。我找不到任何关于如何阅读它的文档（可能是I / O端口？）。
• ACPI电源管理计时器（Linux中的acpi_pm;我认为和/ UsePMTimer Windows启动标志），根据this约为3.58 MHz。 IIRC，阅读它有点贵。
• HPET，根据相同的链接至少为10 MHz（但可以更高）。它也应该比ACPI PM计时器具有更低的延迟。
• TSC（有警告）。几乎可以肯定是最低延迟，也可能是最高频率。 （但显然每个“tick”可以增加1个以上，因此每秒计数不一定与分辨率相同。）

Darwin (i.e. OS X)似乎假设TSC频率没有改变，并且当从TSC未运行的睡眠状态（显然是C4和更高）唤醒时调整添加到它的基值。每个CPU有不同的基值，因为TSC不需要跨CPU同步。你必须付出合理的努力来获得合理的时间戳。

IIRC，Linux只选择一个时钟源（TSC，如果它是理智的，然后是HPET，然后是ACPI PM，我想）。

IIRC，QueryPerformanceCounter（）使用Windows认为最好的任何东西。它在某种程度上也取决于Windows版本（据说XP不支持HPET用于中断，因此可能也不支持时间戳）。您可以调用QueryPerformanceFrequency（）进行猜测（我得到1995030000，这可能意味着它是TSC）。

Answer 2

英特尔处理器通常通过rdtsc指令提供高精度定时器信息。

它的精度远高于14MHz¹。需要注意的是，它可能会在多核和速度步进处理器上出现问题。

编辑： This question有关于此主题的更多详细信息。

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^{1.实际频率取决于处理器 - 但通常是处理器频率。显然，在Nehalem处理器上，TSC以前端总线频率（133 MHz）运行。 功能}