asyncio：睡眠亚毫秒间隔

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）

其中一项功能是通过 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睡眠以亚毫秒的间隔入睡？

有没有办法通过异步睡眠以亚毫秒的间隔入睡？

在 Linux 上 asyncio 使用epoll_wait系统调用，它以毫秒为单位指定超时，因此任何亚毫秒的内容都不起作用，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并在下面运行它strace， 像这样：

$ strace -fo trc -T python3.7 sleep1.py
<wait a second or two, then press Ctrl-C to interrupt>

The 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>

我们看到一个电话getpid(), 两次调用epoll_wait，最后调用stat。首先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。如果我们将睡眠持续时间降低到亚毫秒，例如100e-6,strace显示 asyncio 仍然请求 1ms 超时epoll_wait，并得到同样多的东西。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_wait8 我们内完成。然而，第二个epoll_wait也需要 8 us，所以你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 的同步问题。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。