c# – Windows操作系统中(软实时)时序要求的限制

In the company I work for we build machines which are controlled by software running on Windows OS.

如果是这样,您可以对机器进行装配,以便您的低延迟I / O线程可以在专用内核上运行,并最大化线程和进程优先级.此外,确保机器具有足够的内核来处理缓冲线程以及处理传输中数据的任何其他线程.如果可能,缓冲区应该预先分配内存以避免垃圾收集瓶颈.

@ Aron的例子适用于数据完整性可能在某种程度上受到损害的情况.在音频中,由于多种原因,在录制期间延迟很重要,但对于纯播放,数据丢失在某种程度上是可接受的.我假设这不是你的选择.

当然,Windows并非设计为实时操作系统,但如果您将其用于专用应用程序,则可以控制它的各个方面,并可以关闭所有不相关的服务和后台进程.

通过测量功率补偿响应时间,我已经在编写软件以监控UPS单元处理功率波动的能力方面取得了相当大的成功(免责声明：不是出于商业目的).由于每个样本测量的数据非常小,因此GC没有问题,我们为缓冲区循环预先分配的内存块.

一些微观优化派上用场：

>使用不可变结构来轮询I / O数据.
>优化数据结构以适应内存分配.
>优化处理算法以最大限度地减少CPU缓存未命中.
>使用优化的缓冲区类来保存传输中的数据.
>使用Monitor和Interlocked类进行同步.
>使用带有(void *)的不安全代码,以各种方式轻松访问缓冲区数组,以减少处理时间.最少使用Marshal和Buffer.BlockCopy.

最后,您可以使用DDK方式编写一个小驱动程序.虽然偏离主题,但DFMirage是视频驱动程序的一个很好的例子,它提供基于事件和轮询的差异屏幕捕获模型,以便消费者应用程序可以根据系统负载即时选择.

至于Thread.Sleep,考虑到您的能耗边界,您可以尽可能少地使用它.通过冗余进程,Thread.Sleep(1)不应该像你想象的那么糟糕.尝试以下方法,看看你得到了什么.请注意,这已在SO编辑器中编码,因此我可能犯了错误.

Thread.CurrentThread.Priority = ThreadPriority.Highest;
Process.GetCurrentProcess().PriorityClass = ProcessPriorityClass.RealTime;

var ticks = 0L;
var iteration = 0D;
var timer = new Stopwatch();

do
{
    iteration++;
    timer.Restart();
    Thread.Sleep(1);
    timer.Stop();
    ticks += timer.Elapsed.Ticks;

    if (Console.KeyAvailable) { if (Console.ReadKey(true).Key == ConsoleKey.Escape) { break; } }

    Console.WriteLine("Elapsed (ms): Last Iteration = {0:N2},Average = {1:N2}.",timer.Elapsed.TotalMilliseconds,TimeSpan.FromTicks((long) (ticks / iteration)).TotalMilliseconds);
}
while (true);

Console.WriteLine();
Console.WriteLine();
Console.Write("Press any key to continue...");
Console.ReadKey(true);