c++ - 如何以最小延迟依次调用两个函数？

Question

我实现了一个返回时间的快速函数(使用 rdtsc)，我们称它为 fast_time()。我引用了使用系统调用的原始函数，我们称它为 system_time()。我的程序使用 fast_time() 但在一个单独的线程中，我不断运行 while 循环来检查从我的函数返回的时间与原始函数之间的差异是否大于预定义的阈值。有点像

while (true)
{
    if (abs((fast_time() - system_time()).microseconds()) > MICROSECONDS_THRESHOLD)
    {
        report error
    }
}

通常我看不到错误，但有时我确实会遇到错误，我想更好地理解这个问题。我的第一个怀疑是对 system_time() 的调用不会在 fast_time() 返回后立即发生。如何强制程序尽可能“原子地”执行 fast_time() - system_time()？

Answer 1

rdtsc 本质上是不可靠的实时测量方法，原因如下:

1) 每个 HW 线程将返回不同的值，因此如果您的线程未锁定到一个 HW 线程，您将获得不同的值。因此时间可能会意外地来回跳跃，这取决于操作系统如何调度线程

更重要的是:

2) CPU 节流会导致 CPU 的频率发生意外变化。因为 rdtsc 测量执行的周期而不是时间，所以您无法通过将周期数除以 CPU 频率来可靠地获得耗时(在两次 rdtsc 调用之间，频率可能随机变化)

此外，在您的特定测试用例中，操作系统可能会安排线程在 fast_time() 和 system_time() 调用之间屈服，从而导致测量时间之间的差异，即使 fast_time() 会返回正确的值。因此，为了回答您的问题，我认为没有任何方法可以防止这种情况发生。