用rdrtc实现linux下的精确计时

在linux开发版最长问到的问题之一就是在linux下如何得到更精确的计时。其实有很多办法，比如以前就有人用select。不过现在有更精确的实时时钟可以用，这就是用CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID做参数通过timer_create来创建timer。通过clock_getres可以得到系统的精度。

实际上，上述方法底层用的就是CPU的rdtsc指令。 在linux下，可以用到CPU的rdtsc指令（当然，windows下也是这样。现在的CPU一般都支持这个指令）来得到一个CPU的时间戳（Time   Stamp），这个值是每个指令周期都增加的，再根据CPU的频率就可以计算出时间来。用这种方式，对于频率高的CPU，甚至可以实现纳秒级的时间控制。不过据说因为精度太高，这种方式数据抖动比较厉害，每次结果都不一样，经常有几百甚至上千的差距。不过在我的实验中误差并没有这么大，上下在1%左右，不过如果你的要求高的话，这1%也是很厉害的。不过sleep调用也是会有误差的，这里就不去研究了。

下面是源码：

#include <stdio.h>

int get_rdtsc() {

  asm("rdtsc");

}

int main() {

  int i;

  for(i=0;i<10;i++) {

    int t1 = get_rdtsc();

    sleep(1);

    int t2 = get_rdtsc();

    printf("t2 - t1 = %ld (%ldMHZ) ", t2 - t1, (t2-t1)/1000000);

  }

}

 

我的实验环境：Intel E6320/2G，使用VMWare虚拟机，系统是centos5-x86。下面是输出结果。

t2 - t1 = 1865320163 (1865MHZ)
t2 - t1 = 1865996702 (1865MHZ)
t2 - t1 = 1862758710 (1862MHZ)
t2 - t1 = 1865247214 (1865MHZ)
t2 - t1 = 1863456686 (1863MHZ)
t2 - t1 = 1865427930 (1865MHZ)
t2 - t1 = 1865423429 (1865MHZ)
t2 - t1 = 1863616999 (1863MHZ)
t2 - t1 = 1865105795 (1865MHZ)
t2 - t1 = 1867224090 (1867MHZ)