如何获取当前Windows系统的计时器分辨率？

Question

如何获取当前Windows系统的计时器分辨率？

c++windowsapi

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我知道默认是每个tick 15.6毫秒，但有些人可能会更改它，然后一次又一次地更改回去，因此我需要轮询当前值以执行有效的QueryPerformanceCounter同步。

所以是否有API方法可以获取计时器分辨率？

顺便说一下，我在使用C++。

- alemjerus

4个回答

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这并不会有所帮助，因为在你进行校准时，另一个进程可以在此期间更改它。

这属于"如果你不能战胜他们，就加入他们"的范畴。在开始校准之前调用timeBeginPeriod(1)确保你拥有一个已知的速率，没有人可以更改它。获得改进的计时器精度肯定也是有益的。

请注意，你很难做得比QueryPerformanceFrequency()更好。除非你校准了很长时间，否则时钟速率不够高，无法给你额外的精度，因为你永远无法测量超过+/- 0.5毫秒。计时器事件也不会以毫秒精度传递，它可以任意延迟。如果你进行长时间校准，则GetTickCount64()足够好。

- Hans Passant

我需要确切地知道单个系统计时器滴答中有多少CPU时钟周期，以便将一个计时器与另一个计时器同步。这将提供ms ~300ns的计时器分辨率。 - alemjerus

“CPU ticks” 是什么意思？CPU 有一个时钟周期，以快速的千兆赫运行。在现代处理器上它会动态变化，并且与 QueryPerformanceCounter 或 timeBeginPeriod 没有任何关系。 - Hans Passant

好的，我的意思是：系统计时器滴答中有多少个QPC滴答。我知道默认值大约为47800，但即使系统计时器精度已更改，我也需要确保。如果我错过了一两次更改也没关系，毕竟我想要微秒级别的精度。 - alemjerus

已经问答完毕。由于系统时钟中断率完全在您的控制范围之外，每个时钟滴答的QPC（QueryPerformanceCounter）滴答数是不确定的，除非您自己强制更改该速率。您可以使用一些可能性进行校准，以获得一致的数字，在启动Chrome后它将不再相同。如果您的代码依赖于中断率，则存在需要修复的错误。 - Hans Passant

我并不需要它保持一致性。我只需要知道现在是什么，偶尔的错误并不是问题。因为主要目标是知道特定的tick变化是“真实”的还是只是一个线程片段。 - alemjerus

@HansPassant: ...不太可能比QueryPerformanceFrequency()更好。 注意：新版本的Windows会对频率进行校准（QueryPerfomanceFrequency），但在操作期间它们不会重复进行该校准。旧版本（例如XP）甚至认为这是一个恒定的固定值（例如3579545个tick/s），但实际上并非如此。所有这些都给了我们很大的改进空间。进行校准可以帮助解决这个问题。 - Arno

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RDTSC指令可用于读取CPU时间戳计数器。在大多数情况下（如果不是全部），此计数器将以CPU时钟速率变化。如果您想挑剔一点，还可以使用类似于CPUID的指令来序列化指令。有关详细信息，请参阅Intel手册。您可以将RDTSC与QueryPerformanceCounter等API一起使用。换句话说，在调用之前和之后使用RDTSC进行测量。

- DednDave

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WINAPI 函数 GetSystemTimeAdjustment

- Wojtek Surowka

不，那不是它。这是一个Windows时间修复方案。 - alemjerus

第二个参数是“指向DWORD的指针，该函数将其设置为周期时间调整之间以100纳秒为单位计数的间隔。此间隔是系统时钟中断之间的时间间隔。” - Wojtek Surowka

你确定吗？因为逻辑上来说，如果时间变化本身很小，可能只需要一个小时左右。而且更重要的是，时间调整可能会被完全禁用！ - alemjerus

调整可能很小，但第二个参数是“系统时钟中断之间的时间段”——听起来像是Windows的滴答间隔。 - Wojtek Surowka

每经过lpTimeIncrement时间段，lpTimeAdjustment将被添加到当天的时间中。这与计时器分辨率/中断周期没有任何关系。实际上，它甚至是独立的；在Windows XP上，这种独立性是不可见的，但在Windows VISTA / Windows 7上变得越来越明显。只有在Windows 8 / 8.1上，这种独立性才变得非常明显。它唯一说明的是调整增益（两者之比）。 - Arno

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可以查看英文原文，
原文链接

- Arno · Accepted Answer

Windows计时器分辨率是通过隐藏的API调用提供的：

NTSTATUS NtQueryTimerResolution(OUT PULONG MinimumResolution, 
                                OUT PULONG MaximumResolution, 
                                OUT PULONG ActualResolution);

NtQueryTimerResolution由本地Windows NT库NTDLL.DLL导出。

常见硬件平台报告 ActualResolution 为156,250或100,144;旧平台可能报告更大的数字;当支持HPET（高精度事件定时器）或恒定/不变TSC时，新系统可能返回156,001的ActualResolution。

timeBeginPeriod(n)的调用反映在 ActualResolution 中。

更多详细信息请参见此答案。