【转】VxWorks中高精度实时时钟的实现及C语言汇编混合编程

最近一个项目中需要在VxWorks下使用一个高精度实时时钟，要求精度为1ms，溢 出时间大于5小时。VxWorks提供系统时钟，该时钟在操作系统启动后开始计数，精度为1个tick，可以通过tickGet()获取当前计数值。因为 系统时钟默认工作频率为60Hz，则1个tick相当于16.7ms，不符号我们的精度要求。虽然可以通过sysClkRateSet(1000)，把精度提高到1ms，但1kHz的系统时钟中断频率会使得CPU的开销大增。考虑到像nanoSleep()这样的应用其计时精度可以达到纳秒级，CPU中肯定有相应的ns级的时钟提供。项目使用的硬件平台为PC104，处理器为300MHz X86兼容CPU，在VxWorks函数手册（vxworks_os_libraries_api_reference）中察看CPU相关的函数库，果然在pentiumALib.h中找到pentiumTscGet32()、pentiumTscGet64()、pentiumTscReset() 这3个API可以对CPU中内建的TSC进行操作。TSC即Time Stamp Counter，为Pentium系列CPU提供的64位时戳计数器，该计数器在CPU上电或复位后每个指令周期计数一次，Intel保证TSC的溢出周 期大于10年。像我们使用的300MHz的CPU，其TSC精度约为33ns，溢出周期约为19303年，这完全符合我们项目的要求。

但令人faint的 是，在downloadable project中包括了pentiumALib.h这个头文件后项目竟然不能编译通过！无奈之下仔细察看手册中对TSC相关函数的说明，手册曰：这三个函数都是通过汇编实现的，要读TSC寄存器只需使用RDTSC这条指令，它会将TSC的当前值低32位放入EAX寄存器，高32位放入EDX寄存器。那我岂不只要在我的应用程序中插入这么一段汇编就可以了，关键是怎么在VxWorks下使用C语言跟汇编混合编程呢？还好以前看过一点《Linux内核源代码情景分析》，在上册的第一章中就有关于GCC中C语言汇编混合编程的介绍，而VxWorks使用的编译器正是GCC！

那不妨就来试一试吧，于是有了下面的代码:

1. /*****************getTsc - Get TSC count*************************************
2. 获取TSC（时戳计数器）计数值，将计数器高位存入pHi,低位存入pLo** RETURNS: N/A
3. ****************************************************************************/
4. void getTsc(unsigned int *pHi, unsigned int *pLo)
5. {
6. unsigned int hi, lo;
7. __asm__ __volatile__("rdtsc\n movl %%eax, %0\n movl %%edx, %1":"=b"(lo),"=c"(hi)::"memory");
8. *pHi = hi;
9. *pLo = lo;
10. }
11. /****************getTsc - Get the lower half of TSC count***************
12. 获取TSC（时戳计数器）低32位计数值** RETURNS: TSC低32位计数值
13. ***********************************************************************/
14. unsigned int getTsc32(void)
15. {
16. unsigned int tmp;
17. __asm__ __volatile__("rdtsc\n movl %%edx, %0":"=c"(tmp)::"memory");
18. return tmp;
19. }

如果使用PowerPC平台，PowerPC提供的TB（Time Base）寄存器类似于Pentium的TSC，VxALib中提供vxTimeBaseSet() 和 vxTimeBaseGet()两个函数来对TB寄存器进行读写操作。