この実験は常識の範囲では、コンピュータが 落ちたりすることはありませんのでご安心を。
まずはソースリストです。時間計測にgettimeofdayを つかいます。Linuxではこの関数はマイクロ秒オーダの分解能が あるようですが、信じられない場合は -DUSE_RDTSC をつけて コンパイルしてください。その場合、Pentium 以降のCPUで装備された RDTSC という、リセット時からのCPUクロックの数を数える命令を つかって時間を計ります。TickPerMSec には CPUの動作周波数を 1000で割ったくらいの数字を書いておけば、だいたいの精度はでます。
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define TestCount 1000
#ifdef USE_RDTSC /* Pentium 以降のRDTSC命令を使用 */
/* １秒あたりの 1 tick */
#define TickPerMSec 200e3 /* CPU の周波数に依存: だいたい公称値 */
/* 現在時間取得: 単位 tick */
unsigned long long GetTick(void)
{
unsigned int h,l;
/* read Pentium cycle counter */
__asm__(".byte 0x0f,0x31" : "=a" (l),"=d" (h));
return ((unsigned long long int)h<<32)|l;
}
#else
/* １秒あたりの 1 tick */
#define TickPerMSec 1e3
/* 現在時間取得: 単位 tick */
unsigned long long GetTick(void)
{
struct timeval tv;
gettimeofday(&tv,NULL);
return (unsigned long long)tv.tv_sec*1000000+tv.tv_usec;
}
#endif
int main(int argc,char **argv)
{
int cycle=15;
int i,j;
double a=1;
FILE *fp;
unsigned long long ticks[TestCount];
if(argc>1) cycle=atoi(argv[1]);
for(i=0;i<TestCount+3;i++) /* 一定周期ループ */
{
/* 計測 */
if(i>2) /* 最初は絶対ずれるからパス */
ticks[i-3]=GetTick();
else
GetTick(); /* 空読み */
/* ダミー処理 */
for(j=0;j<100;j++) a=sin(cos(a));
/* 休止 */
usleep(cycle*1000); /* msec->usec */
}
fp=fopen("cycle.xy","w");
for(i=0;i<TestCount-1;i++)
{ /* number, interval, time */
fprintf(fp,"%d\t%lf\t%lf\n",i,
(ticks[i+1]-ticks[i])/TickPerMSec,
(ticks[i]-ticks[0])/TickPerMSec);
}
fclose(fp);
return 0;
}
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このプログラムは 引数を指定するとその時間([ms])だけ休むように なっています(usleep)。デフォルトでは15[ms]です。 この数値を変化させて結果を取ってみると以下のようなことがわかります。
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より間隔を短く＆細かく設定したい場合には、Linuxのソースを 数文字(0をひとつ足すなど)すれば希望通りになります。
その話のまえに、Linuxカーネルの動作の解析をしておきます。 いわば、本手法の原理にあたる部分です。
なんでもいいから早く試してみたいという方は Linux kernel:/usr/src/linux/include/asm/param.h の HZ という数値の定義を 100 から1000 にして再構築し、その カーネルで起動してみてください(モジュールの再構築も)。 2[ms]以上, 1[ms]単位で周期が決められるようになっているはずです
