Linux 的 hrtimer - 微秒精度？

Question

是否可以在 Linux 主机上以微秒精度执行任务？即，我想在特定的时间执行任务。我知道，Linux 不是实时系统，但我正在寻找 Linux 上的最佳解决方案。

到目前为止，我已经创建了一个内核模块，设置了 hrtimer 并测量了输入回调函数时的抖动(我不太关心实际延迟，重要的是抖动)- 大约 20- 50us。这并不比在用户空间中使用 timerfd 好多少(也尝试过对进程使用实时优先级，但这并没有真正改变任何东西)。

我正在运行 Linux 3.5.0(只是一个例子，尝试了从 2.6.35 到 3.7 的不同内核)，/proc/timer_list 显示 hrtimer_interrupt，我没有在禁用 hrtimer 功能的故障安全模式下运行。尝试了不同的 CPU(Intel Atom 到 Core i7)。

到目前为止，我最好的想法是将 hrtimer 与 ndelay/udelay 结合使用。这真的是最好的方法吗？我不敢相信不可能以微秒精度触发任务。在内核空间中将代码作为模块运行是可以接受的，但如果代码没有被其他任务中断，那就太好了。我不太关心系统的其余部分，该任务每秒只会执行几次，因此每次执行任务时使用 mdelay/ndelay 将 CPU 燃烧几微秒并不重要。不过，我更喜欢更优雅的解决方案。

我希望问题很清楚，发现了很多关于计时器精度的话题，但没有真正解决这个问题。

Answer 1

你可以在用户空间做你想做的事

1. 使用clock_gettime()使用 CLOCK_REALTIME 以 nano 秒分辨率获取时间
2. 使用nanosleep()让出 CPU，直到接近执行任务所需的时间(至少是 milli 秒分辨率)。
3. 使用带有 clock_gettime() 的自旋循环，直到达到所需时间
4. 执行你的任务

clock_gettime() 函数实现为 VDSO在最近的内核和现代 x86 处理器中 - 它需要 20-30 nano 秒来获取具有 nano 秒分辨率的时间 - 你应该能够调用 clock_gettime() 每 micro 秒超过 30 次。使用此方法，您的任务应在预定时间的 micro 秒的 1/30 内分派(dispatch)。