一．高精度延时, 是 CPU 测速的基础 Windows 内部有一个精度非常高的定时器, 精度在微秒级, 但不同的系统这个定时器的频率不同, 这个频率与硬件和操作系统都可能有关。 利用 API 函数 QueryPerformanceFrequency 可以得到这个定时器的频率。 利用 API 函数 QueryPerformanceCounter 可以得到定时器的当前值。 根据要延时的时间和定时器的频率, 可以算出要延时的时间定时器经过的周期数。 在循环里用 QueryPerformanceCounter 不停的读出定时器值, 一直到经过了指定周期数再结束循环, 就达到了高精度延时的目的。 高精度延时的程序, 参数: 微秒:
| void DelayUs(__int64 Us) { LARGE_INTEGER CurrTicks, TicksCount; QueryPerformanceFrequency(&TicksCount); QueryPerformanceCounter(&CurrTicks); TicksCount.QuadPart = TicksCount.QuadPart * Us / 1000000i64; TicksCount.QuadPart += CurrTicks.QuadPart; while(CurrTicks.QuadPart<TicksCount.QuadPart) QueryPerformanceCounter(&CurrTicks); } |
二．测速程序 利用 rdtsc 汇编指令可以得到 CPU 内部定时器的值, 每经过一个 CPU 周期, 这个定时器就加一。 如果在一段时间内数得 CPU 的周期数, CPU工作频率 = 周期数 / 时间 为了不让其他进程和线程打扰, 必需要设置最高的优先级 以下函数设置当前进程和线程到最高的优先级。 SetPriorityClass(GetCurrentProcess(), REALTIME_PRIORITY_CLASS); SetThreadPriority(GetCurrentThread(), THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL);
CPU 测速程序的源代码, 这个程序通过 CPU 在 1/16 秒的时间内经过的周期数计算出工作频率, 单位 MHz:
|
int CPU_Frequency(void) //MHz { LARGE_INTEGER CurrTicks, TicksCount; __int64 iStartCounter, iStopCounter; DWORD dwOldProcessP = GetPriorityClass(GetCurrentProcess()); DWORD dwOldThreadP = GetThreadPriority(GetCurrentThread()); SetPriorityClass(GetCurrentProcess(), REALTIME_PRIORITY_CLASS); SetThreadPriority(GetCurrentThread(), THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL); QueryPerformanceFrequency(&TicksCount); QueryPerformanceCounter(&CurrTicks); TicksCount.QuadPart /= 16; TicksCount.QuadPart += CurrTicks.QuadPart; asm rdtsc asm mov DWORD PTR iStartCounter, EAX asm mov DWORD PTR (iStartCounter+4), EDX while(CurrTicks.QuadPart<TicksCount.QuadPart) QueryPerformanceCounter(&CurrTicks); asm rdtsc asm mov DWORD PTR iStopCounter, EAX asm mov DWORD PTR (iStopCounter + 4), EDX SetThreadPriority(GetCurrentThread(), dwOldThreadP); SetPriorityClass(GetCurrentProcess(), dwOldProcessP); return (int)((iStopCounter-iStartCounter)/62500); } |
前面是用 API 函数进行延时, 如果知道了 CPU 的工作频率, 利用循环, 也可以得到高精度的延时
|
int _CPU_FREQ = 0; //定义一个全局变量保存 CPU 频率 (MHz) void CpuDelayUs(__int64 Us) //利用循环和 CPU 的频率延时, 参数: 微秒 { __int64 iCounter, iStopCounter; asm rdtsc asm mov DWORD PTR iCounter, EAX asm mov DWORD PTR (iCounter+4), EDX iStopCounter = iCounter + Us*_CPU_FREQ; while(iStopCounter-iCounter>0) { asm rdtsc asm mov DWORD PTR iCounter, EAX asm mov DWORD PTR (iCounter+4), EDX } } void TestDelay(void) { _CPU_FREQ = CPU_Frequency(); //利用 CPU 频率初始化定时 CpuDelayUs(1000000); //延时 1 秒钟 } |
总结: 无论是前面程序中的 DelayUs 函数还是 CpuDelayUs 函数, 实际上的基础都是 API 函数 QueryPerformanceCounter 如果认为精度不够, 可以在测试 CPU 频率时延时更长时间, 但经过测试, 1/16秒足够了, 可以较高精度的测出 CPU 的工作频率。 程序里要进行高精度(微秒级)的延时, 完全可以采用 DelayUs 和 CpuDelayUs 函数。
