我现在正在编写一个模拟器作为一个副项目，我想以适当的速度模拟我选择的机器作为原始硬件。我的系统应该更强大，以至于执行一条指令的时间可以忽略不计，所以如果我只有一个函数，比如tick，它执行一条指令，它会运行得太快。
我想知道在 C 中是否有任何方法可以在某个给定的时间间隔（以 MHz 为单位）调用函数。就上下文而言，我是在 mac 上编写的，所以任何 POSIX 或 OS X SDK 中的东西都可以工作（我查看了 libdispatch 但什么都看不到）。
最好让一个循环运行并计算自上次循环以来的时间增量？这似乎相当低效（抢占也可能成为这里的一个因素）。这样做的其他方法是什么？谢谢。
【问题讨论】：
标签： c macos loops emulation grand-central-dispatch
由于其他任务进入系统调度程序等，非 RTOS 上的时间非常不稳定。想象一下，如果在你的模拟过程中，你打开一个网络浏览器窗口，你所有的时间都会消失。
因此，也许您可以采取不同的方法：不要依赖系统的时间，而也要使用模拟时间。
由于您也在模拟内核，处理所有指令，因此您知道您执行了多少指令，因此您可以计算模拟系统已执行的实际滴答数。然后，您可以使用此刻度来计算系统上的时间，更新您可能模拟的任何硬件计时器中断等等......
某个特定功能会比现实生活中更快吗？没关系，您的系统会知道 XX 滴答已过去，并会执行任何中断或基于此的任何操作。
使用这种方法，真实秒数将不等于模拟秒数，但您的模拟将始终相同，与其他应用程序或系统调度问题无关。
此外，如果您想与实时同步，您可以不时（即在执行任何函数或异常返回后）将您的刻度与实时同步，只需暂停执行下一条指令。
最后，看看question，因为他们提供了很多值得一读的仿真信息。特别是，我上面描述的方法将对应于该链接上描述的“解释”方法。
【讨论】：
如果操作系统不是实时操作系统，恐怕很难（甚至不可能）在托管系统上存档。 OS X 不是实时系统，您的时间将相当“随机”，因为您的应用程序将由系统调度程序提供执行时间，并且它不会控制 CPU 执行。
上下文切换时间和延迟将不是这里的主要问题。
如果您模拟目标系统行为，您还需要关联目标系统指令时序，并在模拟器执行期间（根据当前经过的时间）修改目标指令的模拟速度
【讨论】：
这很难准确，因为 OS X 不是实时系统。如果不需要绝对精度，那么我将使用一个间隔计时器，该计时器每隔1/n 到期，例如以“n per seconds”的速度，然后在过期处理程序中执行tick。
起点是 POSIX setitimer() 并在信号处理程序中调用 tick
【讨论】：
使用clock_gettime() 和nanosleep() 是可行的方法。其他一些定期调用您的函数的机制肯定会比这慢。您甚至可以考虑循环和计数循环而不是使用nanosleep()。考虑一些数字：
在 1 MHz 时，您的函数有 1 微秒的时间运行。 在 10 MHz 时，您的函数有 100 纳秒的时间运行。
一些关于系统调用和上下文切换时序的实验数据：https://blog.tsunanet.net/2010/11/how-long-does-it-take-to-make-context.html
所以看起来系统调用超过 50 纳秒，上下文切换超过 1 微秒。除了您自己在同一进程中的代码之外，调用您的函数的其他一些事情可能会花费“太长时间”。
【讨论】：
clock_gettime() 的分辨率为 1 微秒（请参阅 clock_getres()）。因此，对于大于 1 MHz 的频率，您不能真正使用这些设施 - 否则您将获得不稳定的行为。