Question

您是否知道在Linux中用户空间中有高分辨率时钟（最小微秒）的C / C ++实现（即使它不是可移植的）？

目标是测量一些低延迟操作经过的时间间隔。我测量到内核空间时钟在某些时候会导致延迟峰值。

根据我对Red Hat 7.2的研究：

std :: chrono :: high_resolution_clock最大分辨率为毫秒；
clock_gettime CLOCK_MONOTONIC和CLOCK_REALTIME通过内核系统调用执行；
gettimeofday是通过内核系统调用执行的；
clock_gettime CLOCK_MONOTONIC_COARSE和CLOCK_REALTIME_COARSE在用户空间中执行，但最大分辨率为毫秒；

谢谢。

Answer 1

一种选择是通过rdtsc函数使用__builtin_ia32_rdtsc指令。在现代的Intel CPU上，rdtsc在任何CPU频率下都以基本时钟频率滴答，因此您可以通过将计数器除以GHz的基本（非增强）CPU频率来将计数器转换为纳秒：

#include <regex>
#include <string>
#include <fstream>
#include <iostream>

double cpu_base_frequency() {
    std::regex re("model name\\s*:[^@]+@\\s*([0-9.]+)\\s*GHz");
    std::ifstream cpuinfo("/proc/cpuinfo");
    std::smatch m;
    for(std::string line; getline(cpuinfo, line);) {
        regex_match(line, m, re);
        if(m.size() == 2)
            return std::stod(m[1]);
    }
    return 1; // Couldn't determine the CPU base frequency. Just count TSC ticks.
}

double const CPU_GHZ_INV = 1 / cpu_base_frequency();

int main() {
    auto t0 = __builtin_ia32_rdtsc();
    auto t1 = __builtin_ia32_rdtsc();
    std::cout << (t1 - t0) * CPU_GHZ_INV << "nsec\n";
}

英特尔文档中的更多信息：

恒定TSC 行为可确保每个时钟滴答的持续时间是均匀的，并且即使处理器内核更改了频率，也支持将TSC用作壁钟计时器。这是向前发展的建筑行为。

不变TSC 将在所有ACPI P，C和T状态下以恒定速率运行。这是前进的架构行为。在具有不变TSC支持的处理器上，OS可以将TSC用于壁钟计时器服务（而不是ACPI或HPET计时器）。 TSC读取效率更高，并且不会产生与环转换或访问平台资源相关的开销。

不变TSC 基于不变计时硬件（称为Always Running Timer或ART），该硬件以核心晶体时钟频率运行。

可伸缩总线频率在位字段MSR_PLATFORM_INFO [15：8]中进行编码，标称TSC频率可以通过将该数字乘以100 MHz的总线速度来确定。

Answer 2

timestamp具有一些有趣的功能。我特别喜欢boost::timer。它显示的时间以微秒为单位。不知道它是否可以低于该水平。

用户空间（Linux）中是否有高分辨率时钟（美国）？

2 个答案: