Windows 队列计时器的限制答案

【问题标题】：Limits of Windows Queue TimersWindows 队列计时器的限制
【发布时间】：2022-03-19 04:01:23
【问题描述】：

我正在实现一个计时器，需要它每 50 毫秒左右运行一次，并且希望分辨率为 1 毫秒或更短。我首先阅读了这两篇文章：

http://www.codeproject.com/Articles/1236/Timers-Tutorial

http://www.virtualdub.org/blog/pivot/entry.php?id=272

奇怪的是，它们似乎相互矛盾。有人说队列计时器适用于高分辨率，其他帖子来自 Windows 7 系统，显示分辨率约为 15 毫秒（对于我的应用程序来说不够好）。

所以我在我的系统上进行了测试（Win7 64bit i7-4770 CPU @3.4 Ghz）。我从 50 毫秒开始，这就是我所看到的（从左侧开始的时间，右侧执行之间的间隔；全部以毫秒为单位）：

150   50.00
200   50.01
250   50.00
...
450   49.93
500   50.00
550   50.03
...
2250  50.10
2300  50.01

我看到最大误差约为 100 us，平均误差可能约为 30 us。这让我相当高兴。

所以我开始放弃这个时期，看看它在什么时候变得不可靠。一旦我减少了时间

以 5 毫秒为周期，每隔几秒就会看到一些周期在 3 到 6 毫秒之间跳跃的情况并不少见。如果我将周期减少到 1 毫秒，则可以看到 5 到 10 到 40 毫秒的周期。我认为跳跃到 40 毫秒可能是由于我正在将内容打印到屏幕上，我不知道。

这是我的定时器回调代码：

VOID CALLBACK timer_execute(PVOID p_parameter, 
   BOOLEAN p_timer_or_wait_fired)
{ 
   LARGE_INTEGER l_now_tick;

   QueryPerformanceCounter(&l_now_tick);

   double now = ((l_now_tick.QuadPart - d_start.QuadPart) * 1000000) / d_frequency.QuadPart;
   double us = ((l_now_tick.QuadPart - d_last_tick.QuadPart) * 1000000) / d_frequency.QuadPart;

   //printf("\n%.0f\t%.2f", now / 1000.0f, ms / 1000.0f);

   if (us > 2000 ||
       us < 100)
   {
      printf("\n%.2f", us / 1000.0f);
   }

   d_last_tick = l_now_tick;
}

无论如何，只要您以 100hz 或更慢的速度执行，在我看来，队列计时器就是非常好的工具。我链接到的第二篇文章中发布的不良结果（精度为 15 毫秒左右）是否可能是由于 CPU 速度较慢或配置不同？

我想知道我是否可以在多台机器上获得这种性能（所有机器都与运行 64 位 Win7 的机器一样快或更快）？另外，我注意到如果你的回调在这段时间过去之前没有退出，操作系统将在那里放置另一个线程。这可能是显而易见的，但它在任何文档中对我来说并不突出，并且对客户端代码有重大影响。

【问题讨论】：

我也在搜索这个，可以说 CreateWaitableTimer-SetWaitableTimer 可以提供更高的精度，它有一个 LARGE_INTEGER 的参数，其间隔为 100ns。你试过了吗？（好吧，您输入已经很久了，但您可能还记得。）

标签： visual-c++ timer windows-7 periodic-task

【解决方案1】：

Windows 默认计时器分辨率为 15.625 毫秒。这就是您观察到的粒度。但是，可以按照 MSDN 中的说明修改系统计时器分辨率：Obtaining and Setting Timer Resolution。这允许在大多数情况下将粒度降低到大约 1 ms 平台。 This SO answer公开了如何获取当前系统定时器分辨率。

隐藏功能NtSetTimerResolution(...) 甚至允许在平台支持的情况下将定时器分辨率设置为 0.5 毫秒。请参阅this SO 回答问题“如何将计时器分辨率设置为 0.5 毫秒？”

...不同的配置？ 这取决于底层硬件和操作系统版本。使用上述工具检查计时器分辨率。

...都和我运行 64 位 Win7 的机器一样快或快）？ 是的你可以。但是，也允许其他应用程序设置定时器分辨率。谷歌浏览器是一个已知的例子。这样的其他应用程序也可以仅临时改变定时器分辨率。因此，您永远不能依赖计时器分辨率跨平台/时间是一个常数。确保计时器分辨率的唯一方法是由您的应用程序控制的是将计时器粒度设置为您自己的最小值为 1 毫秒（0.5 毫秒）。

注意：降低系统定时器粒度会导致系统中断频率增加。它减少了线程量子（时间片）并增加了功耗。

【讨论】：

在我的具体情况下，我正在运行 Prepar3d 飞行模拟器应用程序和我的软件。我猜 P3d 会影响计时器分辨率。将计时器分辨率设置为 46.875 (3 * 15.625) 似乎给了我所需的执行周期，无论计时器分辨率发生了什么变化（除非应用程序已将分辨率降低到 20 毫秒）。
@Ian：任何应用程序请求的最高计时器分辨率都将处于活动状态。没有其他应用程序可以降低分辨率。因此无法保证您选择的 3 x 15.625 毫秒无论如何都会保持不变。另一种应用可能——也只是暂时的——寻求更高的分辨率。你检查过实际分辨率吗？我怀疑 Lockheed Martins Prepare3D 将分辨率设置为高于 46.875 毫秒
在 Arno：糟糕，我的意思是将我的事件周期设置为 46.875 毫秒，而不是设置操作系统计时器分辨率。然后，唯一一次计时器周期太远的情况是，如果另一个应用程序将分辨率设置为 10 毫秒或其他什么，那就是计时器分辨率，但我会看看我们的生产 PC 上会发生什么。为了安全起见，我可能会强制分辨率为 5 毫秒。谢谢。顺便说一句：当我尝试为@Arno 使用@ 符号时，它会在我保存时从评论中消失？

【解决方案2】：

我相信差异是由于系统中使用的资源管理。我刚刚在我必须为我的操作系统课程做的一次演示中了解到这一点。由于有许多进程正在运行，当时间太短时，它可能无法足够快地对进程进行排队。另一方面，当它有更多时间时，进程会及时排队，而且它与优先级有关。我希望这有点帮助。

【讨论】：