我需要模仿硬件的工作原理(不适用于视频游戏).
该组件以1 Ghz运行,而我的PC以2.5和2.7 Ghz运行.
所以我试图告诉电脑以较低的速度运行这个特定的过程.
我已经尝试过定时器,但它不会这样做:当处理很小的时间间隔时,过程将无法准确跟踪时间(我需要跟踪毫秒并且不能整齐地完成)计算时间间隔会导致CPU时间浪费
请记住,我不是外包给社区,我正在自己工作,但也许你们可以帮助头脑风暴:)
根据我从你的问题和评论中了解到的，你需要在12.5 HzCPU 上运行一个程序。我可以想到单步执行指令，就像调试器一样，但它不是等待您单步执行指令，而是在每次延迟时执行每条指令（就像您所说的尝试过的那样）。所以，如果这个前提是错误的，请告诉我，我会删除我的答案，因为它是基于它的。
如果你的时钟计数是80ms，这意味着你可以至少执行一条指令80ms。不幸的是sleep函数只会以秒unsigned int为单位接受参数，所以这是行不通的。但是，有一个系统调用nanosleep ，它可以让您以纳秒为单位调整睡眠。
因此，要将毫秒转换为纳秒，请将其乘以 10 6，这将得到80000000 nanoseconds睡眠时间。正如您已经提到的，函数调用和模拟器时间会浪费一些时间，但我认为这是您为模拟器付出的代价（并且您始终可以修改时间以进行更精细的调整）。所以，就是nanosleep：
#include <time.h>
int nanosleep(const struct timespec *req, struct timespec *rem);
struct timespec {
time_t tv_sec; /* seconds */
long tv_nsec; /* nanoseconds */
};
另一种是 Linux 系统调用ptrace
#include <sys/ptrace.h>
long ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid,
void *addr, void *data);
这个功能可以让你用跟踪的进程做各种各样的事情，我建议你阅读手册。这非常有启发性。该系统调用是调试软件的基本功能，您可以在此处阅读有关调试器如何工作的教程。
事实上，我的想法来自那个教程（我几天前读过），我会稍微修改一下代码来做模拟器，所以我也建议阅读该教程。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/reg.h>
#include <sys/user.h>
#define MILLI 80
#define HZ ((double)1000/(double)MILLI)
/* milli to nano */
#define m2n(a) (a*1000*1000)
void run_target(char *prog)
{
printf("Emulating %.2lf Hz to proccess %s...\n\n", HZ, prog);
if (ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0) {
perror("ptrace");
return ;
}
execl(prog, prog, (char*)NULL);
}
void run_emulator(pid_t child)
{
int wait_status;
struct timespec req;
unsigned long int count = 1;
/* set up the emulation speed */
req.tv_sec = 0;
req.tv_nsec = m2n(MILLI);
/* wait for stop on first instruction */
wait(&wait_status);
while (WIFSTOPPED(wait_status)) {
/* this loop will repeat at every instruction, so it executes the
* instruction and sleeps for the amount of time needed to
* emulate the wanted speed.
*/
if (ptrace(PTRACE_SINGLESTEP, child, 0, 0) < 0) {
perror("ptrace");
return ;
}
wait(&wait_status);
/* this does the sleep */
nanosleep(&req, NULL);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
pid_t child;
if (argc < 2) {
fprintf(stderr, "Usage: %s [prog_name]\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
child = fork();
if (!child)
run_target(argv[1]);
else if (child > 0)
run_emulator(child);
else {
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
}
return 0;
}
为了进行快速测试，我fat(5)用 Assembly 编写了这个简单的计算器，它有 65 条指令（当然是在我的机器上）：
.section .data
.section .text
.globl _start
.globl factorial
_start:
pushq $5
call factorial
movq %rax, %rdi
movq $0x3c, %rax
syscall
.type factorial, @function
factorial:
pushq %rbp
movq %rsp, %rbp
movq 16(%rbp), %rax
cmpq $1, %rax
je end_factorial
decq %rax
pushq %rax
call factorial
movq 16(%rbp), %rbx
imulq %rbx, %rax
end_factorial:
movq %rbp, %rsp
popq %rbp
ret
组装、链接、运行并查看结果：
$ as -o fat.o fat.s
$ ld -o fat fat.o
$ ./fat
$ echo $?
120
$
所以，它可以工作并计算 5 的阶乘。所以，如果我的数学正确的话，65 条指令65/12.5在 12.5Hz CPU 上运行需要几秒钟，对吧？65/12.5 = 5.2。
$ time ./lower ./fat
Emulating 12.50 Hz to proccess ./fat...
Returned: 30720
real 0m5.211s
user 0m0.000s
sys 0m0.008s