我正在构建一个基于树莓派的设备。它将具有多个应同时工作的并发功能。在这种情况下,使用 asyncio 看起来是一个合理的选择(好吧,我可以用线程用 C++ 编写所有这些东西,但 python 代码看起来更紧凑)
其中一个功能是通过 GPIO 脉冲驱动步进电机。这些脉冲的长度应为 5-10 微秒。有没有办法通过异步 sleep 以亚毫秒的间隔进入休眠状态?
最佳答案
Is there a way to get asleep for a sub-milliseconds intervals with asyncio sleep?
在 Linux 上,asyncio 使用 epoll_wait
系统调用,该调用以毫秒为单位指定超时,因此亚毫秒的任何内容都不起作用,尽管可以在 asyncio.sleep( )
。
您可以通过运行以下程序在您的计算机上对其进行测试:
import asyncio, os
SLEEP_DURATION = 5e-3 # 5 ms sleep
async def main():
while True:
# suspend execution
await asyncio.sleep(SLEEP_DURATION)
# execute a syscall visible in strace output
os.stat('/tmp')
asyncio.run(main())
保存程序,例如作为 sleep1.py
并在 strace
下运行它,如下所示:
$ strace -fo trc -T python3.7 sleep1.py
<wait a second or two, then press Ctrl-C to interrupt>
trc
文件将包含幕后发生的事情的相当精确的时间。在Python启动序列之后,程序基本上在无限循环中执行以下操作:
24015 getpid() = 24015 <0.000010>
24015 epoll_wait(3, [], 1, 5) = 0 <0.005071>
24015 epoll_wait(3, [], 1, 0) = 0 <0.000010>
24015 stat("/tmp", {st_mode=S_IFDIR|S_ISVTX|0777, st_size=45056, ...}) = 0 <0.000014>
我们看到对 getpid()
的调用,两次对 epoll_wait
的调用,最后是对 stat
的调用。第一个 epoll_wait 实际上是相关的,它指定超时(以毫秒为单位),并休眠大约所需的时间。如果我们将 sleep 持续时间降低到亚毫秒,例如100e-6,strace
显示 asyncio 仍然从 epoll_wait
请求 1ms 超时,并获得同样多的超时。当超时时间降至 15 us 时,也会发生同样的情况。如果您指定 14 us 或更小的超时,asyncio 实际上会请求无超时轮询,并且 epoll_wait
在 8 us 内完成。但是,第二个 epoll_wait
也需要 8 us,因此您不能真正指望任何形式的微秒分辨率。
即使您使用线程和忙循环,您也可能会遇到 GIL 同步问题。这可能应该用 C++ 或 Rust 等较低级语言来完成,即使如此,您也需要小心操作系统调度程序。
关于python - 异步: sleep for sub-millisecond interval,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/54497181/