iphone - CoreAudio AudioTimeStamp.mHostTime时钟频率？

Question

我在iPhone上遇到AudioTimeStamps的问题。当我在模拟器中运行应用程序时，AudioTimeStamp.mHostTime似乎以纳秒(1,000,000,000秒)为单位，而在我的设备(iPod Touch 2G)上运行时，频率似乎为6,000,000秒。

似乎在OS X上有一个函数(CoreAudio / CoreAudioTypes.h中的AudioConvertHostTimeToNanos)可以将HostTime转换为纳秒或从纳秒转换，但是此功能不在iPhone header 中。

有什么方法可以在运行时找出mHostTime的速率吗？或转换为秒，纳秒或任何其他单位？这个值会在软件或硬件版本之间改变吗？ (就像它在模拟器和我的设备之间一样)

Answer 1

存在以下文件:

<mach/mach_time.h>

在此文件中，您将找到一个名为 mach_absolute_time()的函数。 mach_absolute_time()返回没有定义含义的uint64数字。想象一下那些是滴答声，但是没有定义单个滴答声的持续时间。仅定义了四件事:

mach_absolute_time()返回自上次引导以来的“滴答声”数。

每次启动时，滴答计数器都从零开始。

滴答计数器严格向上计数(从不向后计数)。

滴答计数器仅在系统运行时对滴答计数。

如您所见，滴答计数器与正常系统时钟有些不同。首先，启动系统时，系统时钟并非从零开始，而是以系统当前“挂钟时间”的最佳近似值开始。正常系统时钟也不严格向上运行，例如系统时钟可能会提前，并且系统会使用NTP(网络时间协议(protocol))定期同步系统时间。如果系统在下一次NTP同步中注意到提前2秒钟，则会将系统时钟调回2秒钟以进行更正。这经常破坏软件，因为许多程序员都依赖这样的事实，即系统时间永远不会向后跳。但确实如此，并且允许这样做。最后一个区别是，正常的系统时间不会在系统处于睡眠状态时停止，但是滴答计数器不会在系统处于睡眠状态时增加。当系统再次醒来时，它只比睡眠时间提前了几个滴答声。

那么，如何将这些刻度线转换为真实的“时间值”？

上面的文件还定义了一个名为 mach_timebase_info的结构:

struct mach_timebase_info {
        uint32_t        numer;
        uint32_t        denom;
};

您可以使用 mach_timebase_info()函数获取此结构的正确值，例如

kern_return_t kerror;
mach_timebase_info_data_t tinfo;

kerror = mach_timebase_info(&tinfo);
if (kerror != KERN_SUCCESS) {
    // TODO: handle error
}

KERN_SUCCESS(以及可能的错误代码)在

<mach/kern_return.h>

但是，此函数返回错误的可能性很小，而且 KERN_SUCCESS等于零，因此您也可以直接检查 kerror不为零。

将信息输入 tinfo后，可以将其用于计算“转换因子”，以防万一要将此数字转换为实时单位:

double hTime2nsFactor = (double)tinfo.numer / tinfo.denom;

通过将第一个数字转换为 double，GCC也会自动将第二个数字转换为 double，结果也将为 double。知道这个因素，在Intel机器上似乎是1.0，但是在PPC机器上却可能大不相同(也许在ARM上也有所不同)，将主机时间转换为纳秒和将纳秒转换为主机时间非常容易。

uint64_t systemUptimeNS = (uint64_t)(mach_absolute_time() * hTime2nsFactor);

systemUptimeNS包含上次引导到现在之间系统正在运行(不休眠)的纳秒数。如果您将任何时间(以纳秒为单位)除以该因子，则将获得刻度数。这对于 mach_wait_until()函数非常有用。假设您希望当前线程休眠800纳秒。这是您的处理方式:

uint64_t sleepTimeInTicks = (uint64_t)(800 / hTime2nsFactor);
mach_wait_until(mach_absolute_time() + sleepTimeInTicks);

一个小技巧:如果您经常需要将时间值转换为刻度，通常(取决于CPU)，乘法要快于除法:

double ns2HTimeFactor = 1.0 / hTime2nsFactor;

现在，您可以乘以 ns2HTimeFactor而不是除以 hTime2nsFactor。

当然，每次需要时重新计算这些因素都是浪费时间。这些因素是恒定的，它们在系统运行时永远不会改变。因此，您可以在应用程序开始附近的某个位置计算它们，并保持它们直到应用程序再次退出。

在 cocoa 中，我建议您为上述所有内容编写一个静态类。您可以在该类的 +(void)initialize方法中计算任一转换的转换因子。 Cocoa保证在将任何消息发送到此类之前，此方法肯定会自动执行，它肯定在应用程序运行时仅执行一次，并且肯定是以线程安全的方式执行的，因此您不必担心锁定/同步或原子操作。