Является ли DateTime.Now функцией привязки ввода-вывода?

Что происходит, когда вы вызываете DateTime.Now?

Я выполнил код свойства в Reflector и, похоже, добавит смещение часового пояса текущего языка к UtcNow. После UtcNow привело меня, по очереди, наконец, к вызову API Win32.

Я подумал об этом и задал связанный вопрос, но пока не получил удовлетворительного ответа. Из ссылок в настоящем комментарии к этому вопросу я заключу, что есть аппаратное устройство, которое хранит время. Но я также хочу знать, в какой единице времени он проводит время, и использует ли он процессор для преобразования времени в человекообразное устройство. Это проливает свет на то, связано ли получение информации о дате и времени с привязкой ввода/вывода или вычислением.

Ответ 1

Вы глубоко в недокументированной территории с этим вопросом. Время предоставляется ядром: основной вызов API-интерфейса - NtQuerySystemTime(). Это действительно возится со всеми версиями Windows - Windows 8 особенно сильно изменила базовую реализацию с видимыми побочными эффектами.

Это связано с I/O по характеру: время поддерживается RTC (часы реального времени), которое раньше было выделенным чипом, но в настоящее время интегрировано в чипсет. Но есть очень веские доказательства того, что на практике это не связано с I/O. Синхронизация времени с тактовым прерыванием настолько велик, что обработчик прерываний считывает RTC, и вы получаете копию значения. Что-то, что вы можете видеть, когда вы возитесь с timeBeginPeriod().

И вы можете видеть, когда вы просматриваете его, что требуется только 7 наносекунд в Windows 10 - слишком быстро, чтобы быть привязанным к I/O.

Ответ 2

Кажется, вы обеспокоены блокировкой. Есть два случая, когда вы хотели бы этого избежать.

В пользовательском интерфейсе это касается задержки. Неважно, что вы делаете (IO или CPU), это не займет много времени. В противном случае он замораживает поток пользовательского интерфейса. UtcNow очень быстрый, так что это не проблема.
Иногда неблокирующий IO используется как способ масштабирования пропускной способности при добавлении большего количества нагрузки. Здесь единственная причина - сохранить потоки, потому что каждый поток потребляет много ресурсов. Поскольку нет асинхронного способа вызова UtcNow, вопрос является спорным. Вам просто нужно называть это как есть.

Поскольку время в Windows обычно достигает 60 Гц, я бы предположил, что вызов UtcNow считывается из переменной в памяти, которая записывается на 60 Гц. Это означает, что ЦП связан. Но это не имеет значения в любом случае.

Ответ 3

.NET использует API. MSDN говорит об API:

https://msdn.microsoft.com/de-de/library/windows/desktop/ms724961(v=vs.85).aspx

Когда система сначала запускается, она устанавливает системное время на значение, основанное на часах реального времени компьютера, а затем регулярно обновляет время [...] GetSystemTime копирует время в SYSTEMTIME [...]

Я не нашел надежных источников для резервного копирования своих утверждений о том, что он сохраняется как структура SYSTEMTIME, обновляется в нем и просто копируется в буфер приема GetSystemTime при вызове. Самая маленькая логическая единица - 100 нс из системного вызова NtQuerySystemTime, но мы заканчиваем с 1 миллисекундой в объекте CLR DateTime. Разрешение не всегда одно и то же.

Мы могли бы понять это для Mono в Linux, но вряд ли для Windows, учитывая, что сам код API не является общедоступным. Итак, это предположение: Текущее время является переменной в адресном пространстве ядра. Он будет обновляться ОС (часто с помощью прерывания таймера системного таймера, реже, может быть, из сетевого источника - в документации упоминается, что вызывающие абоненты не могут полагаться на монотонное поведение, поскольку сетевая синхронизация может корректировать текущее время назад). ОС будет синхронизировать доступ для предотвращения одновременной записи, но в противном случае это не будет дорогостоящей операцией ввода-вывода.

На последних компьютерах интервал таймера больше не фиксируется и может контролироваться BIOS и ОС. Приложения могут даже запрашивать более низкие или более высокие тактовые частоты: https://randomascii.wordpress.com/2013/07/08/windows-timer-resolution-megawatts-wasted