Как улучшить точность Sleep в Windows с помощью Delphi и Pascal: сравнение TimeBeginPeriod и NtSetTimerResolution

Delphi , Компоненты и Классы , TTimer

Проблема низкой точности работы функции Sleep в Windows является одной из наиболее распространённых среди разработчиков, работающих с многопоточными приложениями. В данной статье мы рассмотрим, как можно улучшить точность вызова Sleep в Windows, используя функции TimeBeginPeriod и NtSetTimerResolution. Мы также сравним их эффективность и обсудим, в каких случаях лучше использовать одну или другую.

Что такое точность Sleep?

Функция Sleep в Windows задерживает выполнение потока на указанное количество миллисекунд. Однако на практике точность задержки может быть не идеальной из-за того, что Windows использует таймеры с фиксированной разрешением по умолчанию. Это может привести к тому, что задержка окажется больше или меньше ожидаемой. Виртуальные машины (VM) могут усугубить эту проблему, так как их таймеры могут быть ещё менее точными.

Использование TimeBeginPeriod

Функция TimeBeginPeriod позволяет устанавливать разрешение таймера на более низкое значение, что улучшает точность задержек. Однако это может повлиять на производительность системы, так как увеличивается частота переключения потоков. Кроме того, более высокое разрешение таймера может препятствовать включению системы в энергосберегающие режимы.

Пример использования TimeBeginPeriod в Delphi:

uses
  Windows;

procedure SetHighResolutionTimer;
begin
  TimeBeginPeriod(1); // Устанавливаем разрешение таймера на 1 миллисекунду
end;

procedure ResetDefaultTimer;
begin
  TimeEndPeriod(1); // Возвращаем разрешение таймера по умолчанию
end;

Использование NtSetTimerResolution

Функция NtSetTimerResolution является более низкоуровневой альтернативой TimeBeginPeriod. Она позволяет устанавливать разрешение таймера на более низкое значение, чем TimeBeginPeriod, и может быть более эффективной в некоторых случаях. Однако она является нерекомендованной API и может быть удалена в будущих версиях Windows.

Пример использования NtSetTimerResolution в Delphi:

uses
  Windows, SysUtils;

type
  NTSTATUS = DWORD;

const
  ntdll = 'ntdll';

function NtSetTimerResolution(InDesiredTime: DWORD; InSetResolution: Boolean; OutActualTime: PDWORD): NTSTATUS; stdcall; external ntdll;
function NtQueryTimerResolution(OutMinimumResolution, OutMaximumResolution, OutCurrentResolution: PDWORD): NTSTATUS; stdcall; external ntdll;

procedure SetHighResolutionTimer;
var
  Status: NTSTATUS;
  CurrentResolution: DWORD;
begin
  Status := NtSetTimerResolution(1, True, @CurrentResolution);
  if Status <> 0 then
    raise Exception.Create('Не удалось установить разрешение таймера');
end;

procedure ResetDefaultTimer;
begin
  TimeEndPeriod(1); // Возвращаем разрешение таймера по умолчанию
end;

Сравнение TimeBeginPeriod и NtSetTimerResolution

Основное различие между TimeBeginPeriod и NtSetTimerResolution заключается в том, что TimeBeginPeriod является официальной функцией API, в то время как NtSetTimerResolution является нерекомендованной функцией. Это делает NtSetTimerResolution более рискованным вариантом, так как она может быть удалена в будущих версиях Windows. Однако в некоторых случаях NtSetTimerResolution может быть более эффективной, так как она позволяет устанавливать разрешение таймера на более низкое значение.

Влияние на производительность и энергопотребление

Как было упомянуто ранее, увеличение разрешения таймера может негативно сказаться на производительности системы и энергопотреблении. Это связано с тем, что более частое переключение потоков может привести к ухудшению производительности системы и препятствовать включению системы в энергосберегающие режимы. Поэтому важно тщательно оценивать влияние на производительность и энергопотребление перед использованием TimeBeginPeriod или NtSetTimerResolution.

Использование Sleep(0)

Функция Sleep(0) позволяет потоку уступить оставшееся время кванта другим потокам, если они готовы к выполнению. Это может быть полезно для улучшения отзывчивости приложений, особенно в многопоточных средах. Однако использование Sleep(0) не улучшает точность задержек, так как оно не влияет на разрешение таймера.

Заключение

Улучшение точности Sleep в Windows может быть достигнуто с помощью функций TimeBeginPeriod и NtSetTimerResolution. Однако важно учитывать влияние на производительность и энергопотребление перед использованием этих функций. В большинстве случаев использование TimeBeginPeriod является более безопасным и предпочтительным вариантом, так как он является официальной функцией API и рекомендуется Microsoft. Однако в некоторых случаях использование NtSetTimerResolution может быть более эффективным, особенно если требуется установить разрешение таймера на более низкое значение.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Статья посвящена улучшению точности функции `Sleep` в Windows с помощью функций `TimeBeginPeriod` и `NtSetTimerResolution`, а также сравнению их эффективности и влияния на производительность системы.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: TTimer ::