测量 Linux 中进程运行的微秒数

Question 1

你应该看看巴基斯坦石油工业协会。顺便提一句，那里'类似的问题。

Answer

你应该看看巴基斯坦石油工业协会。顺便提一句，那里'类似的问题。

Question 2

你没有说明这是否是你自己的代码，以及你是否想在内部对其中的某些部分进行计时。你也没有说明你实际上想要完成什么。

您可能正在执行的一件事是在 shell 中运行某个程序。如果是这样，最直接的方法是对进程的多次调用进行计时并进行计算。

重击：

t=($({ time -p for i in {1..1000000}; do some_prog; done; } 2>&1))
echo "scale=6;${t[1]}/1000000" | bc

如果您的date命令（和系统）支持纳秒并且您不介意开销：

begin=$(date +%s.%N); some_prog; end=$(date +%s.%N); echo "scale=6; $end - $begin" | bc

Answer

你没有说明这是否是你自己的代码，以及你是否想在内部对其中的某些部分进行计时。你也没有说明你实际上想要完成什么。

您可能正在执行的一件事是在 shell 中运行某个程序。如果是这样，最直接的方法是对进程的多次调用进行计时并进行计算。

重击：

t=($({ time -p for i in {1..1000000}; do some_prog; done; } 2>&1))
echo "scale=6;${t[1]}/1000000" | bc

如果您的date命令（和系统）支持纳秒并且您不介意开销：

begin=$(date +%s.%N); some_prog; end=$(date +%s.%N); echo "scale=6; $end - $begin" | bc

Question 3

Linux perfCLI 工具

在现代系统中，微秒级的时间只不过是噪音而已。

https://stackoverflow.com/questions/182554/microsecond-accurate-or-better-process-timing-in-linux询问是否有任何方法可以减少内核产生的可变性。

CLI工具perf确实会打印微秒及更多内容，这将使我们能够看到这些测量结果只是噪音。

Ubuntu 22.04 设置：

sudo apt install linux-tools-common linux-tools-generic
echo -1 | sudo tee /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid

循环的 x86 汇编程序CYCLES：

电源

.text
.global _start
_start:
    mov $0, %rax
    mov $CYCLES, %rcx
.Lloop_label:
    inc %rax
    loop .Lloop_label

    /* exit */
    mov $60, %rax   /* syscall number */
    mov $0, %rdi    /* exit status */
    syscall

组装并运行：

cpp -DCYCLES=100000 main.S main.cpp.S
as -o main.o main.cpp.S
ld -o main.out main.o
perf stat ./main.out

我的联想 ThinkPad P51 上的一些示例结果：

`CYCLES`	已过秒数
10^9	1.3 秒
10^8	0.13 秒
10^7	0.014秒
10^6	1.9 毫秒
10^5	0.6 - 0.8 毫秒
10^4	0.4 - 0.8 毫秒

由此我们可以看出，精确到毫秒的数字在某种程度上是有意义的，并且与大小成一定比例：减少 10 倍的周期意味着减少 10 倍的时间。

但是在大约 0.1 毫秒的时候，事情完全停止了扩展，而且我们测量的不是程序执行，而是其他完全随机的东西。

您还可以尝试创建裸机程序：https://stackoverflow.com/questions/22054578/how-to-run-a-program-without-an-operating-system/32483545#32483545我想知道在这种情况下 BIOS 和硬件本身会产生多大的噪音，这将是一个有趣的尝试。

有关的：https://stackoverflow.com/questions/8586354/linux-time-command-microseconds-or-better-accuracy

Answer