Ist garantiert, dass gettimeofday() eine Auflösung von Mikrosekunden hat?

Question

Ich portiere ein Spiel, das ursprünglich für die Win32-API geschrieben wurde, auf Linux (oder besser gesagt, ich portiere die OS X-Portierung der Win32-Portierung auf Linux).

Ich habe implementiert QueryPerformanceCounter durch Angabe der uSekunden seit dem Start des Prozesses:

BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER* performanceCount)
{
    gettimeofday(&currentTimeVal, NULL);
    performanceCount->QuadPart = (currentTimeVal.tv_sec - startTimeVal.tv_sec);
    performanceCount->QuadPart *= (1000 * 1000);
    performanceCount->QuadPart += (currentTimeVal.tv_usec - startTimeVal.tv_usec);

    return true;
}

Dies, gepaart mit QueryPerformanceFrequency() mit einer konstanten Frequenz von 1000000, funktioniert gut auf meinem Rechner so dass ich eine 64-Bit-Variable erhalte, die Folgendes enthält uSeconds seit dem Start des Programms.

Also Ist das tragbar? Ich möchte nicht herausfinden, dass es anders funktioniert, wenn der Kernel auf eine bestimmte Weise kompiliert wurde oder so etwas. Ich habe jedoch kein Problem damit, dass es nicht auf andere Systeme als Linux portierbar ist.

Answer 1

Vielleicht. Aber Sie haben größere Probleme. gettimeofday() kann zu falschen Zeitangaben führen, wenn es auf Ihrem System Prozesse gibt, die den Timer verändern (z.B. ntpd). Auf einem "normalen" Linux, glaube ich jedoch, dass die Auflösung von gettimeofday() beträgt 10us. Er kann vorwärts und rückwärts springen und die Zeit folglich von den auf Ihrem System laufenden Prozessen abhängig machen. Damit ist die Antwort auf Ihre Frage eigentlich nein.

Sie sollten sich informieren über clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC) für Zeitintervalle. Er leidet unter einigen weniger Problemen aufgrund von Dingen wie Multi-Core-Systemen und externen Takteinstellungen.

Prüfen Sie auch die clock_getres() Funktion.

Answer 2

Hochauflösendes Timing mit geringem Overhead für Intel-Prozessoren

Wenn Sie mit Intel-Hardware arbeiten, können Sie den Echtzeit-Befehlszähler der CPU folgendermaßen auslesen. Er zeigt Ihnen die Anzahl der CPU-Zyklen an, die seit dem Hochfahren des Prozessors ausgeführt wurden. Dies ist wahrscheinlich der feinkörnigste Zähler, den Sie für Leistungsmessungen bekommen können.

Beachten Sie, dass dies die Anzahl der CPU-Zyklen ist. Unter Linux können Sie die CPU-Geschwindigkeit aus /proc/cpuinfo ablesen und dividieren, um die Anzahl der Sekunden zu erhalten. Die Umwandlung in ein Double ist recht praktisch.

Wenn ich dies auf meinem Rechner ausführe, erhalte ich

11867927879484732
11867927879692217
it took this long to call printf: 207485

Hier ist die Handbuch für Intel-Entwickler die viele Details enthält.

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

inline uint64_t rdtsc() {
    uint32_t lo, hi;
    __asm__ __volatile__ (
      "xorl %%eax, %%eax\n"
      "cpuid\n"
      "rdtsc\n"
      : "=a" (lo), "=d" (hi)
      :
      : "%ebx", "%ecx");
    return (uint64_t)hi << 32 | lo;
}

main()
{
    unsigned long long x;
    unsigned long long y;
    x = rdtsc();
    printf("%lld\n",x);
    y = rdtsc();
    printf("%lld\n",y);
    printf("it took this long to call printf: %lld\n",y-x);
}

Answer 3

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Answer 4

Wine verwendet gettimeofday(), um QueryPerformanceCounter() zu implementieren und ist dafür bekannt, dass es viele Windows-Spiele unter Linux und Mac zum Laufen bringt.

Startet http://source.winehq.org/source/dlls/kernel32/cpu.c#L312

führt zu http://source.winehq.org/source/dlls/ntdll/time.c#L448

Answer 5

Die tatsächliche Auflösung von gettimeofday() hängt von der Hardware-Architektur ab. Intel-Prozessoren sowie SPARC-Maschinen bieten hochauflösende Timer, die Mikrosekunden messen. Andere Hardware-Architekturen greifen auf den Timer des Systems zurück, der normalerweise auf 100 Hz eingestellt ist. In solchen Fällen ist die Zeitauflösung weniger genau.

Diese Antwort erhielt ich von Hochauflösende Zeitmessung und Zeitgeber, Teil I