Wie kann ich Pausen im Submillisekundenbereich in Multithread-Windows-Anwendungen erreichen?

Ein Trick unter Windows: Schlafen im Submillisekundenbereich erreichen

Im Bereich Multithreading ist die Fähigkeit, die Ausführung für präzise Zeiträume anzuhalten, oft entscheidend. Unter Windows jedoch, wo die native Sleep-Funktion in Millisekundenschritten arbeitet, scheinen Pausen unter einer Millisekunde ein schwer fassbarer Traum zu sein. Doch in diesem scheinbar starren Rahmen verbirgt sich ein Hoffnungsschimmer.

Schlafgranularität verstehen

Um die Einschränkungen des Windows-Schlafmodus vollständig zu verstehen, ist es wichtig, das zu wissen Als Mindestschlafdauer gilt die angegebene Schlafdauer. Es ist nicht garantiert, dass der Thread die Ausführung genau nach diesem Intervall fortsetzt. Stattdessen bestimmt der Zeitplaner des Betriebssystems, wann ein Thread aktiviert werden soll, wobei aktive Threads Vorrang vor ruhenden Threads haben. Folglich kann die tatsächliche Verzögerung die angeforderte Dauer erheblich überschreiten.

Der Mythos widerlegt

Entgegen weit verbreiteter Missverständnisse deutet dieses Verhalten nicht auf einen Mangel an Schlaffunktionen hin. Es spiegelt tatsächlich die inhärente Natur der Thread-Planung wider. Threads werden nicht passiv „aufgeweckt“. Vielmehr werden sie vom Betriebssystem aktiv zur Ausführung ausgewählt. Wenn ein anderer Thread während des angeforderten Schlaffensters aktiv bleibt, kann der Planer entscheiden, das Erwachen des schlafenden Threads zu verschieben, um unnötigen Kontextwechsel zu vermeiden.

Suche nach Lösungen

Wenn Pausen, die wirklich weniger als eine Millisekunde dauern, sind von größter Bedeutung, es müssen andere Techniken eingesetzt werden. Eine Problemumgehung besteht darin, Timer zu nutzen, die einen zuverlässigen Mechanismus für eine präzise Planung bieten. Durch die Registrierung eines Rückrufs, der nach einer bestimmten Dauer ausgeführt werden soll, können Sie effektiv eine Pause von weniger als einer Millisekunde simulieren. Alternativ kann das Festlegen der Thread-Priorität auf die niedrigste Stufe und das Verlassen auf den Planer zur Minimierung der für den Thread aufgewendeten Zeit zu ähnlichen Ergebnissen führen, wenn auch mit geringerer Genauigkeit.

Fazit

Obwohl es unter Windows möglicherweise nicht möglich ist, nativ einen Ruhezustand von weniger als einer Millisekunde zu erreichen, gibt es kreative Problemumgehungen, um dieser Anforderung gerecht zu werden. Das Verständnis der zugrunde liegenden Prinzipien von Schlaffunktionen und Thread-Planung ermöglicht es Programmierern, diese Einschränkungen zu überwinden und effektive Lösungen für ihre Multithreading-Anforderungen zu entwerfen.

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