Windows中使用精确计时器
1.前言。
我们知道，在Windows中，可以通过调用SetTimer函数为应用程序分配一个计时器。当
指定了一个时间间隔以后，Windows系统将每隔指定的时间向应用发送一条WM_TIMER消
息，从而使应用程序能够实现许多与时间相关的动作。
然而需要指出的是，由系统发给应用程序的WM_TIMER消息并不是异步的，这条消息被
放在常规的消息队列中，并与其它消息一起排序。因此，即使我们在调用SetTimer()
时设定了1000毫秒的时间间隔，应用程序却不一定保证每隔一秒钟接受到一条
WM_TIMER消息，如果另一个程序的忙碌时间超过一秒钟，那么我们的应用程序在那段
时间内就不能接收到任何WM_TIMER消息。
显然，这种情况的存在对那些需要精确时间间隔的应用(如某些监控程序)来说是致命
的。所幸的是，在Windows中隐藏着某些机制，使得我们能够获得精确计时器服务。
2.系统计时器.
在Windows的SYSTEM.DRV驱动程序中提供了几个鲜为人知的系统计时器函数(这几个函
数未写入Windows.h中，但却被SYSTEM.DRV输出了)，这几个函数可以帮助我们获得精
确计时器服务，即系统计时器。这其中最重要的是CreateSystemTimer()和
KillSystemTimer()，这两个函数允许我们安装异步计时器的回调函数(Callback)，有
些类似于在DOS环境中截取INT 8中断处理程序。这个回调是真正异步的，完全避开了
Windows的消息工具，因而具有重要意义。事实上，Microsoft Excel和Windows COMM
驱动程序都用到了系统计时器，而由SetTimer()安装的一般计时器也是由系统计时器
来实现的。
这两个函数的原型如下：
WORD CreateSystemTimer(wMsecInterval,lpfnTimerProc)；
WORD wMsecInterval; /*以毫秒为单位的时间间隔，系统将每隔此时间调用一 次回调函数
*/
FARPROC lpfn TimerProc；/*指向回调函数的指针*/
WORD KillSystemTimer(hTimer);
WORD hTimer;/*欲释放的系统计时器句柄*/
其中，CreateSystemTimer()用于安装一个系统计时器回调函数，SYSTEM INT8处理程序将
按wMsecInterval指定的时时间间隔调用此回调函数。当然，这个指定的回调频率也是有
限的，同SetTimer()一样，每秒钟调用回调函数次数不能超过18.2次，即wMsecInterval>
55。该函数返回一个系统计时器句柄。若安装失败，则返回NULL。KillSystemTimer()则
用于撤销一个已安装的系统计时器hTimer。若成功，则返回；出错则返回传给它的参数
hTimer。
3.使用系统计时器应注意的问题。
系统计时器回调函数虽然不是中断处理程序，但由于它直接被中断处理程序调用，因此也
必将它看作中断代码。这也就决定了在使用过程中必须注意以下几个问题：
(1).在回函数中应包括尽量少的代码，以使得频繁回调的该函数不至于占用太多的CPU时
间。一般情况下，系统计时器总是用来监视或设置某些变量的值。
(2).由于该回调函数属于中断代码，因此大多数Windows API函数调用都不适用了，只有
几个简单的函数仍然可以使用，如PostMessage(),GetCurrentTask()和MessageBeep()
等。
(3).由于该回调函数由中断处理程序直接调用，因此该函数必须放在一个固定的代码段
中，并且调用前必须装载DS寄存器，这可由形实替换函数MakeProcInstance()来做到。
另外，由于这两个函数在Windows.h中没有给出(即Windows缺省输入库不含此两函数)，因
此在调用之前必须进行链接。这可采用运行时动态链接，即通过GetModuleHandle()和
GetProcAddress()来链接；也可在程序模块定义文件中用IMPORTS语句来引入，此时则必
须在程序源文件中说明CreateSystemTimer()和KillSystemTimer()为外部函数。本文给出
的例子采用第二种方案。
4.一个例子。
本文最后给出一个简单的例子，以说明系统计时器是如何工作的。
在本例中，我们安装了一个每秒钟调用一次的回调函数，该回调函数发出一声蜂鸣。为了
测试该系统计时器，我们特意编写了一段较长时间的循环语句。在这段循环中，由
SetTimer()
安装的通常计时器是不能工作的(因为Windows是一个非抢先的系统)，而我们安装的系统
计时器仍然能每隔一秒钟发出一声蜂鸣。
该例子在MSVC++1.5中调试通过，运行良好。
//SystemT.c
#include <windows.h>
extern WORD WINAPI CreateSystemTimer(WORD wTimeOut,FARPROC lpfnTimerProc);
extern WORD WINAPI KillSystemTimer(WORD hTimer);
void FAR PASCAL_export MyTimerProc(void);
WORD SetUpSystemTimer(WORD wTimeOut);
BOOL ClearSystem Timer(WORD hTm);
FARPROC fpTimerProc=NULL;
WORD hTimer=NULL;
char szAppName[]= "SystemTimer ";
int PASCAL WinMain(HANDLE hInstance,HANDLE hPrevInstance,
LPSTR lpszCmdParam,int nCmdShow)
{
WNDCLASS wc;
HWND hWndMain;
int i,j;
HCURSOR hcurSave;
if(hPrevInstance=NULL){
wc.lpszMenuName =NULL; wc.lpszClassName =szAppName; wc.hInstance =hInstance; wc.hIcon =LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);
wc.hCursor =LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);
wc.hbrBackground =(HBRUSH)COLOR_WINDOW+1;
wc.style =0; wc.lpfnWndproc =DefWindowProc;
wc.cbClsExtra =0; wc.cbWndExtra =0;
if(!RegisterClass(&wc))
return(0);
}
if(hWndMain=CreateWindow(szAppName,
szAppName,WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,
NULL,NULL,hInstance,NULL))=NULL)
return(0);
ShowWindow(hWndmain,nCmdShow);
Update Window(hWndMain);
fpTimerProc=MakeProcInstance((FARPROC)MyTimerProc,hInstance);
if(hTimer=SetUpSystemTimer(1000))=NULL{
MessageBox(hwndMain, "Set System Timer Error ",
szAppName,MB_ICONEXCLAMATION:MB_OK);
return 0;
}
hcurSave=SetCursor(LoadCursor(NULL,IDC_WAIT));
for(i=0;i <10000;i++)
for(j=0;j <10000;j++)
SetCursor(hcurSave);
ClearSystemTime(hTimer);
}
WORD SetUpSystemTime(WORD wTimeOut)
{
WORD hTm;
if((hTm=CreateSystemTimer(wTimeOut,fpTimerProc))=NULL){
fpTimerProc=NULL:
return NULL
}else return hTm;
}
BOOL ClearSystemTimer(WORD hTm)
{
if(hTm){
if(KillSystemTimer(hTm)!=0)
return FALSE;
hTm=NULL;
}
return TRUE
voidFAR PASCAL_export MyTimerProc(void)
{
MessageBeep(0);
}
////////////////////////////////////
//SystemT.def
NAME SystemTimer
DESCRIPTION 'System Timer '
EXETYPE WINDOWS
STUB 'WINSTUB '
CODE PRELOAD
DATA PRELOAD MOVABLE MULTIPLE
HEAPSIZE 1024
STACKSIZE 8192
EXPORTS MyTimerProc
IMPORTS CreateSystemTimer=SYSTEM.CREATESYSTEMTIMER
KillSystemTimer=SYSTEM.KILLSYSTEMTIMER