Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Windows: 269. GetSystemTimeAsFileTime과 GetSystemTimePreciseAsFileTime의 차이점 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 5699
글쓴 사람
정성태 (seongtaejeong at gmail.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 1개 있습니다.)
(시리즈 글이 6개 있습니다.)
Windows: 120. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (1) - GetTickCount와 timeGetTime의 차이점
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11063

Windows: 121. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (2) - Sleep 함수의 동작 방식
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11065

Windows: 122. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (3) - QueryInterruptTimePrecise, QueryInterruptTime 함수
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11066

Windows: 123. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (4) - RTC, TSC, PM Clock, HPET Timer
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11067

Windows: 124. 윈도우 운영체제의 시간 함수 (5) - TSC(Time Stamp Counter)와 QueryPerformanceCounter
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11068

Windows: 269. GetSystemTimeAsFileTime과 GetSystemTimePreciseAsFileTime의 차이점
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13802




Windows - GetSystemTimeAsFileTime과 GetSystemTimePreciseAsFileTime의 차이점

우선, 이 차이점을 이해하려면 아래의 글을 먼저 읽어주시고. ^^

윈도우 운영체제의 시간 함수 (1) - GetTickCount와 timeGetTime의 차이점
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11063

위의 글을 이해했다면 이제 GetSystemTimeAsFileTime의 동작 방식도 쉽게 알 수 있습니다.

GetSystemTimeAsFileTime function (sysinfoapi.h)
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/sysinfoapi/nf-sysinfoapi-getsystemtimeasfiletime

즉, GetSystemTimeAsFileTime은 timer interrupt가 tick을 업데이트하는 주기로 시간이 업데이트되는 것인데요, 따라서 다음과 같은 식으로 테스트해 보면,

#include <vector>
#include <Windows.h>

using namespace std;

ULONGLONG SubtractFileTime(const FILETIME& ftA, const FILETIME& ftB)
{
    ULARGE_INTEGER a, b;
    a.LowPart = ftA.dwLowDateTime;
    a.HighPart = ftA.dwHighDateTime;

    b.LowPart = ftB.dwLowDateTime;
    b.HighPart = ftB.dwHighDateTime;

    return (a.QuadPart - b.QuadPart);
}

int main()
{
    int count = 1000000;
    vector<FILETIME> ticks;

    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        FILETIME ft;
        GetSystemTimeAsFileTime(&ft);

        ticks.push_back(ft);
    }

    FILETIME oldTime = ticks[0];
    ULONGLONG elapsed;
    for (int i = 1; i < count; i++)
    {
        elapsed = SubtractFileTime(ticks[i], oldTime);
        oldTime = ticks[i];

        if (elapsed != 0)
        {
            printf("%lld\n", elapsed);
        }
    }
}

/* 출력 결과: Current timer interval" == 1ms인 경우
10049
9912
10000
10023
9990
9992
10069
9931
9990
10007
*/

대충, 10,000 범위로 값이 툭툭 튀고 있는데요, 저 값의 정확한 의미는 QueryPerformanceFrequency가 반환한 값이 있어야 해석이 가능합니다.

bool g_IsHighResolution = false;

__int64 GetQPCFreq()
{
    LARGE_INTEGER qpcRate;
    g_IsHighResolution = QueryPerformanceFrequency(&qpcRate); // 대개의 경우 g_IsHighResolution == true
    return qpcRate.QuadPart;
}

__int64 frequency = GetQPCFreq();
printf("QPC frequency: %lld\n", frequency); // 출력 결과: QPC frequency: 10000000

위의 결과에 따라 GetSystemTimeAsFileTime이 반환한 값의 1 단위는 1 / 10,000,000 초(0.1 마이크로 초, 100 나노 초)에 해당합니다. 따라서 10,000 주기로 값이 튀는 것은 1 / 1,000초, 즉 1ms 주기로 발생하는 timer interrupt마다 GetSystemTimeAsFileTime의 값이 바뀐다는 것을 의미합니다.

만약 timer interrupt 주기가 15.6ms인 경우라면, 약 156,000 단위로 값이 튀는 현상을 볼 수 있습니다.

결국 timer interrupt가 발생한 바로 그 순간에 100 나노 초 단위의 정밀도로 그 시간을 보관하게 되지만, 이후 1ms가 지나기까지는 그 값이 변경되지 않다가, 1ms가 지나서야 다시 그 시점의 시간을 100 나노 초 단위로 보여주는 식입니다.




GetSystemTimePreciseAsFileTime은, 예상할 수 있겠지만 Precise라는 단어가 들어간 것에서 좀 더 정밀한 시간을 나타낼 것이라고 예상할 수 있습니다.

GetSystemTimePreciseAsFileTime function (sysinfoapi.h)
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/sysinfoapi/nf-sysinfoapi-getsystemtimepreciseasfiletime

실제로, 위의 예제 코드를 GetSystemTimeAsFileTime을 호출하는 것만 GetSystemTimePreciseAsFileTime으로 바꿔 실행해 보면,

int main()
{
    int count = 10;
    vector<FILETIME> ticks;

    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        FILETIME ft;
        GetSystemTimePreciseAsFileTime(&ft);

        ticks.push_back(ft);
    }

    // ...[생략]...
}

/* 출력 결과: Current timer interval"의 설정과 무관하게!
3
2
1
2
1
1
1

대략 0.1us마다 값이 튀는 것을 볼 수 있습니다. 즉 timer interrupt가 발생하는 것과 무관하게 현재 시간을 100ns 단위의 정밀도로 반환하고 있는 것입니다.

이 함수는 Windows 8 / Windows Server 2012부터 구현하고 있는데요, 이게 어떻게 가능하게 된 것일까요? ^^ 일단 윈도우 소스코드가 없어 구체적으로 어떻게 구현돼 있는지는 알 수 없지만, 그냥 제 추측으로 적어보자면... ^^

아마도, timer interrupt가 발생하는 주기로 기존처럼 시간을 업데이트하고 있지만, 바로 그 시점의 rdtsc 값을 보관한 다음 이후 GetSystemTimePreciseAsFileTime을 호출할 때 rdtsc의 변화를 계산해 마지막 timer interrupt가 발생한 시점의 값과 더해 반환하는 식이... 아닐까 싶습니다.

물론, 그렇게 하면 요즘 CPU의 경우 GHz 주기로 시간 정밀도가 나올 수 있는데요, 하지만 근래의 Windows 운영체제는 그 값을 정규화시켜 100ns에 맞춰서 제공하고 있습니다.

아무튼, 1 ~ 15.6ms 정도의 정밀도로 상관없다면 GetSystemTimeAsFileTime을 사용하고, 그 이상의 정밀도가 필요하다면 (보통) 0.1us 정밀도를 갖는 GetSystemTimePreciseAsFileTime을 사용하면 됩니다. (주의할 사항이 있는데, 일부 시스템에서는 Precise 함수가 정상적인 값을 반환하지 않는 문제가 있으므로, GetSystemTimeAsFileTime으로 보완하는 코드가 필요합니다.)




참고로, QueryPerformanceFrequency 함수가 대개의 경우 10000000을 반환하지만 환경에 따라 다른 값을 반환하기도 합니다. 가령 예전에 질문하셨던 분도 그렇고, 아래의 글을 테스트할 때만 해도,

윈도우 운영체제의 시간 함수 (5) - TSC(Time Stamp Counter)와 QueryPerformanceCounter
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11068

QueryPerformanceFrequency가 3328129를 반환했었는데요, 이 차이는 Windows 10 build 1809부터 바뀐 것이니 유의하시기 바랍니다.

Windows 10부터 바뀐 QueryPerformanceFrequency, QueryPerformanceCounter
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13035





[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 11/7/2024]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




... 16  17  [18]  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13490정성태12/19/202310095개발 환경 구성: 698. Golang - GLIBC 의존을 없애는 정적 빌드 방법
13489정성태12/19/202310042개발 환경 구성: 697. GoLand에서 ldflags 지정 방법
13488정성태12/18/20239509오류 유형: 884. HTTP 500.0 - 명령행에서 실행한 ASP.NET Core 응용 프로그램을 실행하는 방법
13487정성태12/16/202310606개발 환경 구성: 696. C# - 리눅스용 AOT 빌드를 docker에서 수행 [1]
13486정성태12/15/20239726개발 환경 구성: 695. Nuget config 파일에 값 설정/삭제 방법
13485정성태12/15/20239406오류 유형: 883. dotnet build/restore - error : Root element is missing
13484정성태12/14/202310139개발 환경 구성: 694. Windows 디렉터리 경로를 WSL의 /mnt 포맷으로 구하는 방법
13483정성태12/14/202310399닷넷: 2184. C# - 하나의 resource 파일을 여러 프로그램에서 (AOT 시에도) 사용하는 방법파일 다운로드1
13482정성태12/13/202311624닷넷: 2183. C# - eFriend Expert OCX 예제를 .NET Core/5+ Console App에서 사용하는 방법 [2]파일 다운로드1
13481정성태12/13/202310528개발 환경 구성: 693. msbuild - .NET Core/5+ 프로젝트에서 resgen을 이용한 리소스 파일 생성 방법파일 다운로드1
13480정성태12/12/202312375개발 환경 구성: 692. Windows WSL 2 + Chrome 웹 브라우저 설치
13479정성태12/11/202310018개발 환경 구성: 691. WSL 2 (Ubuntu) + nginx 환경 설정
13477정성태12/8/202310648닷넷: 2182. C# - .NET 7부터 추가된 Int128, UInt128 [1]파일 다운로드1
13476정성태12/8/202310498닷넷: 2181. C# - .NET 8 JsonStringEnumConverter의 AOT를 위한 개선파일 다운로드1
13475정성태12/7/202310758닷넷: 2180. .NET 8 - 함수 포인터에 대한 Reflection 정보 조회파일 다운로드1
13474정성태12/6/202310340개발 환경 구성: 690. 닷넷 코어/5+ 버전의 ilasm/ildasm 실행 파일 구하는 방법 - 두 번째 이야기
13473정성태12/5/202310674닷넷: 2179. C# - 값 형식(Blittable)을 메모리 복사를 이용해 바이트 배열로 직렬화/역직렬화파일 다운로드1
13472정성태12/4/202310098C/C++: 164. Visual C++ - InterlockedCompareExchange128 사용 방법
13471정성태12/4/202310630Copilot - To enable GitHub Copilot, authorize this extension using GitHub's device flow
13470정성태12/2/202311252닷넷: 2178. C# - .NET 8부터 COM Interop에 대한 자동 소스 코드 생성 도입 [1]파일 다운로드1
13469정성태12/1/202311160닷넷: 2177. C# - (Interop DLL 없이) CoClass를 이용한 COM 개체 생성 방법파일 다운로드1
13468정성태12/1/202310165닷넷: 2176. C# - .NET Core/5+부터 달라진 RCW(Runtime Callable Wrapper) 대응 방식파일 다운로드1
13467정성태11/30/202310915오류 유형: 882. C# - Unhandled exception. System.Runtime.InteropServices.COMException (0x800080A5)파일 다운로드1
13466정성태11/29/202310751닷넷: 2175. C# - DllImport 메서드의 AOT 지원을 위한 LibraryImport 옵션
13465정성태11/28/202310449개발 환경 구성: 689. MSBuild - CopyToOutputDirectory가 "dotnet publish" 시에는 적용되지 않는 문제파일 다운로드1
13464정성태11/28/202310359닷넷: 2174. C# - .NET 7부터 UnmanagedCallersOnly 함수 export 기능을 AOT 빌드에 통합파일 다운로드1
... 16  17  [18]  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ...