Python time.sleep vs busy wait accuracy

Question

Stavo giocando con la funzione time.sleep dalla libreria standard di python e l'ho trovata inadeguata per i ritardi sub-ms. Dal test ho trovato in realtà attendere 1.1-1.2 ms per un attesa di 1 ms. L'implementazione di un'attesa impegnata ha ottenuto una precisione dell'ordine dell'1%. Ho usato:

def busy_wait(dt): 
    current_time = time.time() 
    while (time.time() < current_time+dt): 
     pass 

e potrebbe arrivare a 0,0001 secondi prima di rompere l'1% di precisione.

Le domande principali che ho sono:

• Perché la funzione di sonno in modo inesatto (forse un problema di C)? Cambiare la CPU con una velocità di clock più alta?
• Perché qualcuno dovrebbe usare il sonno? L'unico vantaggio che vedo, risparmio energetico, è limitato ai sistemi embedded, no?
• Sarebbe utile compensare l'inaccuratezza del sonno con la calibrazione? In questo modo:

 
def sleep(dt): 
    sleep(calibration_function(dt)) 

Per inciso, ho letto che il sonno non ha nemmeno funziona bene con i lunghi tempi di attesa: Upper limit in Python time.sleep()? Ho anche letto da qualche parte su SO di fare un ciclo di intervalli di tempo più brevi per aumentare la precisione , ma è inutile quando voglio ritardare 0,01 sec. Karl Voigtland menziona l'uso del nanosleep del tipo, ma ritengo che questo sia eccessivo e che time.sleep dovrebbe fare il suo comportamento previsto.

time.sleep è una funzionalità di python non funzionante? O a nessuno interessa abbastanza la misurazione del tempo?

Answer 1

Su Windows, la funzione Sleep del sistema operativo (che Python utilizza necessariamente) può solo attivare un thread su un multiplo dell'intervallo del timer corrente. In genere questo intervallo tra 1,0 ms e 15,6 ms.Abbassando l'intervallo del timer può essere utile perché permette di posti letto più brevi, ma spreca l'elettricità, come ho scritto in questo articolo:

http://randomascii.wordpress.com/2013/07/08/windows-timer-resolution-megawatts-wasted/

occupato attesa può dare una migliore precisione, ma è generalmente un'idea orribile dal momento che rifiuti ancora di più l'elettricità e ruba il tempo di CPU da compiti più meritevoli:

https://randomascii.wordpress.com/2012/06/05/in-praise-of-idleness/

Infine, la precisione di occupato attesa dipenderà da quale funzione timer che si sta utilizzando per ottenere l'ora corrente, e può anche dipendere dal intervallo del timer:

https://randomascii.wordpress.com/2013/05/09/timegettime-versus-gettickcount/

Perché vuoi dormire per tali brevi periodi di tempo? Di solito sarebbe meglio aspettare che succedesse qualcosa - in attesa di un evento - piuttosto che aspettare tempi così brevi.

Answer 2

Questa è una specie di domanda duplicata, ma proverò a rispondere qui in ogni caso al meglio delle mie possibilità.

La funzione di sospensione è una chiamata del sistema operativo che differisce dall'attesa di occupato in quanto non blocca il thread. Se si dispone di uno script multi-thread, tuttavia, non dovrebbe bloccare gli altri thread. La funzione sleep è imprecisa in Windows perché non è un sistema operativo in tempo reale (non è sicuro che cosa significhi). Se stai cercando rigorosamente la precisione dell'attesa, l'attesa è la strada da percorrere. Altrimenti, è probabilmente preferibile lo time.sleep(). Il motivo per cui il sistema operativo chiama a dormire è inaccurato è probabilmente perché si basa sul sistema operativo per tornare al momento giusto, e dipende dalla precisione dello scheduler del sistema operativo.