IA32/Windows&Linux高精度计时器

IA32/Windows&Linux高精度计时器

System Clock级高精度计时器，支持Window/Linux平台。输入参数CPU主频，该值可从注册表(Windows)或/proc/cpuinfo(Linux)中获得。
大道至简——精度高，抖动大

//  *****************************************************************************
//   IA32Timer   version:  1.0    date: 04/26/2006
//   ----------------------------------------------------------------------------
//   This class is a wrapper of IA32 RDTSC 
//   (ReaD Time Stamp Counter) instruction.
//   It will help you get the interval time with
//   different level.
//   ----------------------------------------------------------------------------
//   Copyright (C) 2006 - Charles Zu
//  *****************************************************************************
//      Note: All the classes the author designed are leading with "Z"
//   which is contradistinguished form the leading with "C" of MFC
//  *****************************************************************************

class  ZIA32Timer
{
public :
    ZIA32Timer( double  ghz)
    :m_startcycle( 0 ), m_ghz(ghz)
     {
#ifndef _WIN32
        m_high  =   0 ;
        m_low  =   0 ;
#endif
    }

     void  Start()
     {
#ifdef _WIN32
        m_startcycle  =  RTSC();
#else
        RTSC();
        m_startcycle  =  (unsigned  long   long ) m_high  *  ( 1   <<   30 )  *   4   +  m_low;
#endif
    }

#ifdef _WIN32
    unsigned __int64 Stop( int  unit);
#else
    unsigned  long   long  Stop( int  unit);
#endif

     static   enum  Unit {CYCLE, NS, US, MS, S} s_unit;

private :
#ifdef _WIN32
    unsigned __int64  m_startcycle;
#else
    unsigned  long   long  m_startcycle;
    unsigned  int  m_high;
    unsigned  int  m_low;
#endif

#ifdef _WIN32
    unsigned __int64 RTSC();
#else
    void  RTSC();
#endif

double  m_ghz;

} ;

#ifdef _WIN32
    inline unsigned __int64 ZIA32Timer::RTSC()
     {
        _asm    _emit  0x0F
        _asm    _emit  0x31
    }
#else
    inline  void  ZIA32Timer::RTSC()
     {
        asm( " rdtsc; movl %%edx,%0; movl %%eax,%1 "     //  Read cycle counter
            :  " =r "  (m_high),  " =r "  (m_low)                                    
            :  /**/ /*  No input  */                              
            :  " %edx " ,  " %eax " );
    }
#endif

#ifdef _WIN32
    inline unsigned __int64 ZIA32Timer::Stop( int  unit)
     {
         switch (unit)
         {
         case  CYCLE:
             return  (unsigned __int64)(RTSC()  -  m_startcycle);
         break ;

         case  NS:
             return  (unsigned __int64)((RTSC()  -  m_startcycle)  /  m_ghz);
         break ;

         case  US:
             return  (unsigned __int64)((RTSC()  -  m_startcycle)  /  m_ghz  /   1000 );
         break ;

         case  MS:
             return  (unsigned __int64)((RTSC()  -  m_startcycle)  /  m_ghz  /   1000000 );
         break ;

         case  S:
             return  (unsigned __int64)((RTSC()  -  m_startcycle)  /  m_ghz  /   1000000000 );
         break ;

         default :
             break ;
        }
         return   0 ;
    }
#else
    inline unsigned  long   long  ZIA32Timer::Stop( int  unit)
     {
        unsigned  long   long  stoppiont;
        RTSC();
        stoppiont  =  (((unsigned  long   long )m_high)  <<   32 )  +  m_low;
        
         switch (unit)
         {
         case  CYCLE:
             return  (unsigned  long   long )(stoppiont  -  m_startcycle);
             break ;

         case  NS:
             return  (unsigned  long   long )((stoppiont  -  m_startcycle)  /  m_ghz);
             break ;

         case  US:
             return  (unsigned  long   long )((stoppiont  -  m_startcycle)  /  m_ghz  /   1000 );
             break ;

         case  MS:
             return  (unsigned  long   long )((stoppiont  -  m_startcycle)  /  m_ghz  /   1000000 );
             break ;

         case  S:
             return  (unsigned  long   long )((stoppiont  -  m_startcycle)  /  m_ghz  /   1000000000 );
             break ;

         default :
             break ;
        }
         return   0 ;
    }
#endif

下边给个测试程序，由于我的CPU主频为3GHZ，所以写了hard code

#include  < stdio.h >
#ifdef _WIN32
#include  < windows.h >
#else
#include  < unistd.h >
#endif

#include  " IA32Timer.h "

void  MySleep()
{
#ifdef _WIN32
//     Sleep(1);
     Sleep(10);
//     Sleep(100);
//     Sleep(1000);
#else
    usleep(100 * 1000);
#endif
}

int  main( int  argc,  char **  argv)
{
    ZIA32Timer ztimer(3); //the arg is the GHZ of your CPU

#ifdef _WIN32
unsigned __int64 interval;
#else
unsigned long long interval;
#endif

    ztimer.Start();
    MySleep();
    interval = ztimer.Stop(ZIA32Timer::CYCLE);
    fprintf(stdout, "interval = %u (cycle)\n", interval);

    ztimer.Start();
    MySleep();
    interval = ztimer.Stop(ZIA32Timer::NS);
    fprintf(stdout, "interval = %u (ns)\n", interval);

    ztimer.Start();
    MySleep();
    interval = ztimer.Stop(ZIA32Timer::US);
    fprintf(stdout, "interval = %u (us)\n", interval);

    ztimer.Start();
    MySleep();
    interval = ztimer.Stop(ZIA32Timer::MS);
    fprintf(stdout, "interval = %u (ms)\n", interval);

    ztimer.Start();
    MySleep();
    interval = ztimer.Stop(ZIA32Timer::S);
    fprintf(stdout, "interval = %u (s)\n", interval);

    return 0;
}

参考了高人的汇编实现，自己整理，贴出来，希望对你有启示