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我正在尝试使用 java 在并行端口上创建方波。到目前为止，我有这个实现。

public class Wave extends Thread {

    public Wave() {
        super();
        setPriority(MAX_PRIORITY);
    }

    @Override
    public void run() {
        Wave.high();
        LockSupport.parkNanos(20000000);
        Wave.low();
        LockSupport.parkNanos(20000000);
    }

    public static native void high();
    public static native void low();
}

其中 high() 和 low() 是使用 JNI 实现的（一个共享的 C 库控制并行端口）。它工作得很好；它会产生一个周期约为 40ms 的方波。当计算机空闲时，使用示波器看起来标准偏差约为 10 微秒。当计算机不空闲时，标准偏差变得更大。我认为这是因为发生了更多的上下文切换，线程在等待状态中停留的时间太长，并且没有准确地达到指定的 20 毫秒。

有没有办法让我的实现更准确？我知道我可以为此使用硬件，但我想知道我是否也可以使用软件来做到这一点。

是否可以选择“听”时钟并执行计时到毫秒的操作？

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3 回答 3

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仅仅“听”时钟并不能解决上下文切换导致抖动的问题。

如果您可以为此奉献一个核心：

这样，您应该能够实现非常低的抖动。

当然，如果任务只是简单地产生方波，那么这是对计算资源的非常低效的使用。

于 2012-05-03T12:23:33.110 回答
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我认为会有两个抖动来源。

首先，Java 中的垃圾收集（可能还有其他后台进程，如 JIT）。对于您提供的代码，不应该有任何 gc。但如果这是更大系统的一部分，那么您可能会发现需要进行垃圾收集，并且它可能会改变运行时的时间。您可以尝试通过使用 jvm 设置 (java -X) 来改善这一点。

第二，系统调度器。除了 aix 的建议之外，您还可以提高进程的优先级并进行一些特定于 linux 的调整。 这篇文章解释了 linux 的一些问题。 ubuntu 有一个低延迟内核，你可以安装它，但我找不到它实际包含的信息，所以你可以在其他系统上做同样的事情（更新：我认为它可能包含这个补丁）。如果您想查找更多信息，“低延迟”是要搜索的关键思想，而在 linux 上进行音频处理的人往往是最关心这一点的人）。

于 2012-05-03T13:08:58.690 回答
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如果您的上下文切换不会导致太多延迟，您可以尝试将线程停在给定时间，而不是给定时间间隔：

public class Wave extends Thread {
    private final Object BLOCKER = new Object();

    public Wave() {
        super();
        setPriority(MAX_PRIORITY);
    }

    @Override
    public void run() {
      // I suspect this should be running in an endless loop?
      for (;;) {
        Wave.high();
        long t1 = System.currentTimeMillis();

        // Round interval up to the next 20ms "deadline"
        LockSupport.parkUntil(BLOCKER, t1 + 20 - (t1 % 20));
        Wave.low();

        // Round interval up to the next 20ms "deadline"
        long t2 = System.currentTimeMillis();
        LockSupport.parkUntil(BLOCKER, t2 + 20 - (t2 % 20));
      }
    }

    public static native void high();
    public static native void low();
}

由于这依赖于 中的挂钟时间ms，而不是更精确的纳秒时间，因此这不适用于更高的频率。但这也可能不起作用，因为 GC（和其他进程）可能会在“不幸”的时间内中断该线程，从而导致相同的抖动。

当我在我的带有 JDK 6 的 Windows 7 四核上测试这个时，我每秒都有一些不可忽略的抖动，所以aix 的解决方案可能更好

于 2012-05-03T12:32:47.957 回答