当前的硬件能否实现亚微秒级的时钟分辨率？答案

【问题标题】：Can a sub-microsecond clock resolution be achieved with current hardware?当前的硬件能否实现亚微秒级的时钟分辨率？
【发布时间】：2015-10-23 01:15:49
【问题描述】：

我有一个线程需要每 X 纳秒处理一个项目列表，其中 X

【问题讨论】：

我认为这取决于你需要做多少处理而不是时钟分辨率。你能指定你需要的时钟分辨率吗？你也可以给你的代码吗？如果时间太短而无法计时，您能说一下您预计执行所需的时间吗？它应该每 X 纳秒执行一次还是阻塞并每次等待 X 纳秒？很久以前，我使用 RTAI Linux 做了一些非常精确的事情，不久前发现人们正在使用 GPIO 作为 Raspberry Pi 来传输无线电。
@terma 实际上，VxWorks 文档指出 15 - 16 毫秒的限制是硬件绑定的。
@Elric 我希望线程休眠大约 100 纳秒。
@terma 见：vxdev.com/docs/vx55man/vxworks/ref/timerLib.html#nanosleep

标签： x86-64 clock

【解决方案1】：

您可以使用rdtsc 指令在 x86 上以极高的精度获取当前时间。它计算时钟周期（在固定的参考时钟上，而不是实际的动态频率 CPU 时钟上），因此一旦找到将其映射到实际 GPS 时间的系数，您就可以将其用作时间源。

这是 Linux 内部在足够新的硬件上使用的时钟源。（较旧的 CPU 在 CPU 空闲时暂停 rdtsc 时钟，和/或随着 CPU 频率缩放改变频率）。它最初用于测量 CPU 时间，但事实证明，具有非常低读取成本（约 30 个时钟周期）的非常精确的时钟很有价值，因此将其与 CPU 内核时钟变化脱钩。

听起来准确的时钟并不是您唯一的问题：如果您需要每约 1 秒处理一个列表，而不会错过任何唤醒，那么您需要一个实时操作系统，或者至少需要实时功能常规操作系统（如 Linux）。

如果您睡了 10 毫秒的时间过长，那么知道您最终醒来的时间并没有帮助，因为您读取了操作系统决定驱逐的内存页面，并且必须从磁盘中获取。

【讨论】：