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我正在使用 DOSBox 在 TASM 16bit 中编程,这是今天的问题:使用 DOS INT 21h/2Ch 我可以获得系统当前的百分之一秒。这很好,一切......直到它不是。

看,我正在寻找以毫秒为单位的至少半准确的时间测量,我很肯定这是可能的。

你为什么问?看看INT 15h/86h。使用这个中断我可以在微秒内延迟程序。如果存在这样的精度,我敢肯定获得毫秒将是在公园里散步。

我有一些想法:使用每 1/1024 秒发生一次的INT 70h,但我不知道如何监听中断,我也不想要一个不能被 10 除的计时系统。

到目前为止,这个问题已经使我变得更好,并且我未能在网上找到已经存在的解决方案。

提前喝彩。

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在 16 位 PC 兼容 x86 系统中,PIT(可编程间隔定时器)使用 1.19318MHz 的时钟输入来递减 16 位计数器。每当计数器在 2 16 = 65536 增量后回绕时,就会产生中断。处理它的 BIOS 提供的 ISR(中断服务程序)然后以 1.19318MHz / 65536 ~= 18.2 Hz 的频率递增一个软件计数器。

在 DOS 和其他实模式操作系统下,16 位 PIT 计数器可以直接从相关端口以两个 8 位块读取,并且可以将这些数据与软件维护的滴答计数器结合以实现毫秒级分辨率。基本上,最后使用 48 位滴答计数器,其中 BIOS 维护的 32 位软件计数器构成最高有效位,而 16 位 PIT 计数器构成最低有效位。

由于数据并非一举全部读出,因此存在必须适当处理的竞争条件的风险。此外,一些 BIOS 用于将 PIT 编程为方波发生器,而不是简单的速率计数器。虽然这不会干扰递增软件节拍的任务,但它会干扰 PIT 计数器寄存器与软件节拍的直接组合。这需要对 PIT 进行一次初始化,以确保它在速率计数模式下运行。

下面是 16 位汇编代码,封装为 Turbo Pascal 单元,我多年来一直使用它来实现毫秒精度的稳健时序。这里从滴答计数到毫秒的转换有点像黑匣子。我丢失了它的设计文档,现在无法快速重建它。我记得这个定点计算的抖动足够小,可以可靠地测量毫秒。DX:AXTurbo-Pascal 的调用约定要求在寄存器对中返回 32 位整数结果。

UNIT Time;   { Copyright (c) 1989-1993 Norbert Juffa }

INTERFACE

FUNCTION Clock: LONGINT;             { same as VMS; time in milliseconds }


IMPLEMENTATION

FUNCTION Clock: LONGINT; ASSEMBLER;
ASM
             PUSH    DS              { save caller's data segment }
             MOV     DS, Seg0040     {  access ticker counter }
             MOV     BX, 6Ch         { offset of ticker counter in segm.}
             MOV     DX, 43h         { timer chip control port }
             MOV     AL, 4           { freeze timer 0 }
             PUSHF                   { save caller's int flag setting }
             CLI                     { make reading counter an atomic operation}
             MOV     DI, DS:[BX]     { read BIOS ticker counter }
             MOV     CX, DS:[BX+2]
             STI                     { enable update of ticker counter }
             OUT     DX, AL          { latch timer 0 }
             CLI                     { make reading counter an atomic operation}
             MOV     SI, DS:[BX]     { read BIOS ticker counter }
             MOV     BX, DS:[BX+2]
             IN      AL, 40h         { read latched timer 0 lo-byte }
             MOV     AH, AL          { save lo-byte }
             IN      AL, 40h         { read latched timer 0 hi-byte }
             POPF                    { restore caller's int flag }
             XCHG    AL, AH          { correct order of hi and lo }
             CMP     DI, SI          { ticker counter updated ? }
             JE      @no_update      { no }
             OR      AX, AX          { update before timer freeze ? }
             JNS     @no_update      { no }
             MOV     DI, SI          { use second }
             MOV     CX, BX          {  ticker counter }
@no_update:  NOT     AX              { counter counts down }
             MOV     BX, 36EDh       { load multiplier }
             MUL     BX              { W1 * M }
             MOV     SI, DX          { save W1 * M (hi) }
             MOV     AX, BX          { get M }
             MUL     DI              { W2 * M }
             XCHG    BX, AX          { AX = M, BX = W2 * M (lo) }
             MOV     DI, DX          { DI = W2 * M (hi) }
             ADD     BX, SI          { accumulate }
             ADC     DI, 0           {  result }
             XOR     SI, SI          { load zero }
             MUL     CX              { W3 * M }
             ADD     AX, DI          { accumulate }
             ADC     DX, SI          {  result in DX:AX:BX }
             MOV     DH, DL          { move result }
             MOV     DL, AH          {  from DL:AX:BX }
             MOV     AH, AL          {   to }
             MOV     AL, BH          {    DX:AX:BH }
             MOV     DI, DX          { save result }
             MOV     CX, AX          {  in DI:CX }
             MOV     AX, 25110       { calculate correction }
             MUL     DX              {  factor }
             SUB     CX, DX          { subtract correction }
             SBB     DI, SI          {  factor }
             XCHG    AX, CX          { result back }
             MOV     DX, DI          {  to DX:AX }
             POP     DS              { restore caller's data segment }
END;


BEGIN
   Port [$43] := $34;                { need rate generator, not square wave }
   Port [$40] := 0;                  { generator as programmed by some BIOSes }
   Port [$40] := 0;                  { for timer 0 }
END. { Time }
于 2021-05-12T19:44:55.957 回答
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非常感谢 Peter Cordes 在评论中的回答,我现在将答案发布给其他计划使用 30 年前老式编译器的人。

粗略地说,您在 16 位 TASM 中可以获得的最佳时钟仍然不足以保证准确性。幸运的是,在 TASM 中,您可以使用.386指令“解锁”32 位模式(如此所述)。

然后,您可以使用RDTSC命令(读取时间戳计数器),但有一个问题..它在 TASM 中不存在。它不存在的事实对我们毫无用处,因为所有命令都在 TASM(通常称为助记符)中只是替换操作码,它定义了 CPU 可以运行的每条指令。

当 Intel Pentium CPU 发布时,包含了 RDTSC 的 OpCode,所以如果你有它的 CPU 及更高版本......你很好。

现在,如果 TASM 中不存在 RDTSC 指令,我们如何运行它?(但在我们的 CPU 中)

在 TASM 中,有一条指令叫做db,我们可以通过它直接运行 OpCode。

如此处所示,运行 RDTSC 我们需要做的是:db 0Fh, 31h.

就是这样!您现在可以轻松地运行此指令,您的程序仍然会一团糟,但会出现定时混乱!

于 2021-05-12T18:56:48.123 回答