在Windows操作系统中，HPET是否可以直接访问？

Question

我想使用高性能事件计时器（HPET）作为一种性能分析工具，以快速进行高精度测量。timeGetTime在1毫秒的情况下提供的分辨率不足够，并且QueryPerformanceCounter每次读取的速度比我想要的慢得多。在研究这个问题时，我发现了HPET，但是我找不到如何实际使用它的示例。

那么我可以直接使用它（汇编语言也可以），还是必须依赖于Win32 API中已经内置的多媒体/高性能定时工具？

- Promit

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我也很想使用它，因为我猜测我的分析器也有同样的问题。 - leppie

这似乎相关：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/cc163996.aspx - ta.speot.is

进一步更新：当系统具有非恒定基础频率（系统内超频）时，RDTSC和QueryPerformanceCounter不安全使用。在这些情况下，Windows无法调整QPC频率，导致时间偏差。在这些情况下，HPET和ACPI仍然是可靠计时器的唯一选择。因此，这个问题仍然没有得到解答。 - Mysticial

@Mysticial 错了。这只适用于旧的 CPU 和系统。尝试运行此代码：https://randomascii.wordpress.com/2011/07/29/rdtsc-in-the-age-of-sandybridge/ 在发表错误陈述之前，请在您的系统上自行尝试！ - xakepp35

你链接的文章不完整。它只涵盖了基于乘数的时钟缩放，而没有涵盖基础时钟缩放。任何有超频经验的人都知道基础时钟和乘数是分开的。在计算机已经启动的情况下更改基础时钟（通过超频实用程序，如Intel XTU）将影响rdtsc频率，因为rdtsc是从基础时钟派生出来的。此外，操作系统不知道在这种方式下更改基础时钟时重新校准其定时器。 - Mysticial

Answer 1

我也对使用HPET作为计时器感兴趣。据我所知，QueryPerformanceCounter和QueryPerformanceFrequency实际上是在访问HPET的计数器和时钟，这在Windows XP下是可行的（例如，请参见http://www.geisswerks.com/ryan/FAQS/timing.html）。

因此，就计时代码而言，我认为通过使用QueryPerformanceCounter，实际上可以访问构成HPET基础的计数器，并且这些计数器都存在于芯片组中（而不是处理器中）。

- darda

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据我所知，XP不支持HPET，因此QueryPerformanceCounter实际上使用的是RDTSC。 - O'Rooney

请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/High_Precision_Event_Timer#cite_note-7（“使用和兼容性”中有关XP SP3的说明）以获取完整解释。简而言之，XP使用具有软件和各种硬件的“尽力而为”的HPET_仿真。 - ivan_pozdeev

Answer 2

我在搜索中找到了这个信息，看起来它可能是最具成本效益的方法。当我有勇气进入汇编时，我会尝试它。 :) 更新 我用我的分析器测试了一下，虽然速度稍快，但似乎仍有很多其他开销 :(（我没有关注时间，因为好像没有足够的好处）

- leppie

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不！不要使用RDTSC，在多核机器上会产生奇怪的问题。每个核心都有自己的计数器，可能会导致函数花费负时间等效果。时间戳计数器并不总是同步的！已经尝试过了。 - Nils Pipenbrinck

你说你跟踪线程？那会如何影响差异？ - leppie

跟踪线程只会告诉你可能存在问题，而不是是否存在问题或如何解决它。要安全地使用RDTSC，必须将线程固定到特定的核心上。从用户空间安全计算跨核心的RDTSC差异是不可能的。 - Mihai Limbășan

如果有人看到这个内容，带有CPUID设置中TSC不变位的现代处理器可以安全地在没有亲和性的情况下使用RDTSC，并且没有任何风险会影响TSC速率，例如Speed Step或睡眠状态。 - ajs410

@ajs410...而且由于在Windows中可以使用__cpuid读取CPUID，因此这实际上是可以检查的。 - ivan_pozdeev