在c ++ chronos和蓝牙`hcitool clock`之间产生时间差异

Question

我想要的是什么

我想计算一个系统时钟和蓝牙设备的内部时钟之间的偏移量，看看偏移量是否恒定（理论上，它应该是常数）。

引物

蓝牙设备的内部时钟每秒嘀嗒3200次（即312.5 us / tick）。可以通过执行命令hcitool clock来检索它。这是演示：

我做了什么

1. 我做了一个迭代100次的程序：
   1. 通过std::chronos::high_resolution_clock::now()
   获取以微秒为单位的系统时钟值
   2. 通过hcitool clock获取蓝牙设备的内部时钟。
   3. 打印出两个值（以逗号分隔）。
2. 我复制并粘贴了打印结果并计算system_clock - BT_clock * 312.5并绘制了它。

原始数据位于here (GitHub Gist)

观察

我预计每次试验的偏移应该（几乎）为零。然而，实际上，它在抖动时表现出一定的稳定价值。 Belows是个人价值和概率密度函数的图。





问题

那么，我该如何有效地消除抖动？我想有几个原因：

• high_resolution_clock::now()和hcitool clock不会同时执行。因此可能存在随机抖动（可能包括上下文切换）
• 程序中的功能和打开过程都很昂贵（
）
• USB型蓝牙适配器不能保证hcitool clock在保证的时限内返回结果。

然而，我没有信心这是真的，哪些不是，也不知道如果每个猜测都是真的我怎么能解决问题。

源代码

/* g++ soruce-code.cc -std=c++11*/
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <chrono>

using namespace std;
using namespace chrono;

int main() {
    #define BUFLEN 128
    #define CLKLEN 10 
    char buf[BUFLEN], clock_char[CLKLEN];
    unsigned long clock_long;
    FILE* pipe;
    auto t = high_resolution_clock::now();
    auto us = time_point_cast<microseconds>(t).time_since_epoch().count();
    cout << "system,bt" << endl;
    for (int i = 0; i != 100; i++) {
        t = high_resolution_clock::now();
        us = time_point_cast<microseconds>(t).time_since_epoch().count();

        pipe = popen("hcitool clock", "r");
        if (!pipe) {
            cout << "command hcitool clock failed" << endl;
            pclose(pipe);
            break;
        }
        while (!feof(pipe)) {
            if (fgets(buf, BUFLEN, pipe) == NULL) break;
            if (strncmp(buf, "Clock", 5)) break;
            strncpy(clock_char, buf + 10, CLKLEN);
            clock_char[CLKLEN] = 0;
            clock_long = stoul(clock_char, nullptr, 16);
            cout << us << "," << clock_long << endl;
            break;
        }
        pclose(pipe);
    }
    return 0;
}