HPET

HPET (англ. High Precision Event Timer, таймер событий высокой точности) — тип таймера, используемый в персональных компьютерах. Совместно разработан Intel и Microsoft. Ранее назывался Intel как мультимедийный таймер (англ. multimedia timer)^[1]. Название HPET было выбрано для исключения путаницы с программными таймерами, появившимися в Windows 3.0, которые так же назывались Multimedia Timers^[2].

Старые операционные системы не поддерживают HPET и могут использовать только старые таймеры (наподобие RTC).

Возможности HPET

Блок HPET состоит из независимых возрастающих счётчиков (от 3 до 32 в блоке) с фиксированной частотой счёта. Каждый счётчик состоит из компаратора и регистра с пороговым значением. Всего может быть до 8 блоков HPET. Каждый компаратор может вызывать прерывание в тот момент, когда счётчик достигает заранее заданного значения в регистре.

Каждый таймер может быть настроен в режим единичного срабатывания или в периодический режим. В режиме единичного срабатывания (англ. one-shot mode) таймер вызывает прерывание единожды (в момент достижения значения в регистре), в периодическом режиме после прерывания таймер начинает отсчёт по-новой, генерируя прерывания через заданные интервалы времени.

Применение

HPET способен создавать прерывания существенно большей точности, чем RTC и часто используется для синхронизации мультимедиа-приложений для обеспечения плавного воспроизведения и снижения необходимости рассчитывать временные отметки (например, с использованием инструкции RDTSC).

Точность

HPET планировался как замена программируемому интервальному таймеру Intel 8254 (PIT, англ. Programmable interval timer) и возможностям RTC (англ. Real Time Clock) по генерации прерываний. В сравнении с прочими таймерами HPET имеет более высокую разрешающую способность (таймеры HPET работают минимум на частоте 10 МГц) и большую интервальную способность (число, по которому срабатывает таймер хранится в 64-битном счётчике).^[1].

8254 и RTC способны аналогично HPET работать в режиме единичного срабатывания, однако, процесс их настройки столь медленен, что его не используют в областях, требующих высокой разрешающей способности счётчика;^[3] вместо этого RTC/8254 обычно используются в периодическом режиме с малыми интервалами (порядка нескольких миллисекунд) с «пропуском» нужного количества интервалов. Подобное приводит к появлению частых (раз в несколько миллисекунд) прерываний, даже если они не нужны программе. При использовании HPET дополнительные прерывания не нужны, так как настройка HPET для единичного срабатывания существенно проще (и требует меньшего времени), чем для RTC/8254.

Поддержка

Операционные системы, разработанные до появления HPET не могут использовать HPET и способны работать только со старыми счётчиками. Более новые операционные системы обычно способны поддерживать HPET.

Про нижеприведённые ОС известно, что они не поддерживают HPET:

• Windows XP sp1, Windows 2003
• старые версии linux

Windows XP SP2 формально поддерживает HPET (распознаёт как устройство и имеет к нему драйвера), однако, не использует.

Следующие операционные системы поддерживают (и используют) HPET:

• Windows Vista, Windows 2008, Windows 7
• Mac OS X (версия для x86)
• Linux версий 2.6 (драйвер rtc-cmos вместо rtc)
• FreeBSD

Примечания

1. ↑ ^{1 2} IA-PC HPET (High Precision Event Timers) Specification (revision 1.0a)
2. ↑ Multimedia Timers
3. ↑ Guidelines For Providing Multimedia Timer Support