目前大多数Linux下的高精度测试基本通过tsc寄存器实现的，简单记录一下可能存在的问题。
如何获取tsc
X86 平台提供读取tsc的指令 rdtsc/rdtscp 可以用户态轻量获取tsc的值。
相比vsdo提供的gettimeofday更高效。
tsc的可靠性问题
- Invariant：单核情况下的tsc受cpu动态变化的主频影响，进入某些异常状态下（C-State状态–尚未研究这个状态会发生什么）甚至会停止计数。
- Reliable：多核情况下的tsc可能存在不同步，存在一个核间的“可视时延”（找不到准确翻译了），大致就是核间所见非所得的情况。
可靠性问题解法
单核情况下的解法
存疑-未详细验证：intel在x86的cpu层面做出了增强，新增了两个特性
- constant_tsc：含义是以固定的频率跳动，与cpu当前的频率无关。
- nonstop_tsc：进入C-State也不会停止跳动。
解决了单核情况下的问题，使得tsc以理想的恒定频率跳动。
多核架构下的解法
Linux 内核启动时，探测tsc是否同步，采用尝试校准多个核心上的tsc以相同的频率和起始值启动运行。这通过写入MSR寄存器值来设置tsc的特性，需要cpu支持，目前仅仅intel的cpu才可能被认为是多核同步的。如果tsc经过内核测试和校准，被认为是可以核心间同步的，则会被当作时钟源来使用。
通过下面指令来确定时钟源：
1 | sudo cat /sys/devices/system/clocksource/clocksource0/current_clocksource |
TSCNS代码的解读
对外提供的主要接口以及实现
init
初始化数据
void init(int64_t init_calibrate_ns, int64_t calibrate_interval_ns)
双参数可设置，用以确定初始校准等待时间和校准间隔时间
getTscGhz
通过算数运算计算CPU主频
算数计算公式
expected_err_at_next_calibration = ns_err + (ns_err - last_ns_err) / (ns - last_ns) * calibate_interval_ns;
new_ns_per_tsc =ns_per_tsc * (1.0 - expected_err_at_next_calibration / calibate_interval_ns)
TscGhz = 1.0 / new_ns_per_tsc
calibrate
The calibrate() function is non-blocking and cheap to call but not thread-safe, so user should have only one thread calling it. The calibrations will adjust tsc frequency in the library to trace that of the system clock and keep timestamp divergence in a minimum level.
rdns
Getting nanosecond timestamp in a single step.