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介绍

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介绍

介绍

我一直在微调代码，以将 bash 程序各个部分的处理时间从 30 秒缩短到 1 秒以下。我无法理解命令time在报告real、user和sys变量时是如何工作的。

我有这个代码：

echo " "
echo "Time to build DirsNdxArr from DirsArr $DirsArrCnt elements:"
DirsArrCnt=${#DirsArr[@]}
time for (( i=1; i<$DirsArrCnt; i=i+$DaElementCnt )); do
    DirsNdxArr["${DirsArr[$i]}"]=$i
    AllItemSizes=$(( $AllItemSizes + ${DirsArr[$(( $i + $ColFileSizes - 1 ))]} ))
done

echo " "
echo "Time to build FilesNdxArr from FilesArr $FilesArrCnt elements:"
FilesArrCnt=${#FilesArr[@]}
time for (( i=0; i<$FilesArrCnt; i=i+$FaElementCnt )); do
    FilesNdxArr["${FilesArr[$i]}"]=$i
    AllTagSizes=$(( $AllTagSizes + ${FilesArr[$(( $i + $FaColFileSizes ))]} ))
done

报告如下：

Time to build DirsNdxArr from DirsArr 56700 elements:

real    0m0.149s
user    0m0.149s
sys     0m0.000s

Time to build FilesNdxArr from FilesArr 390 elements:

real    0m0.002s
user    0m0.002s
sys     0m0.000s

为何sys时间报告为零？

解释内置命令的输出时，time人们会认为系统没有执行任何操作，但这肯定不是正在发生的事情？

附言我知道\n可以用作带echo参数的-e换行符。我的习惯是牺牲一行代码的可爱和边缘论点来提高可读性。

答案1

长话短说，它只是意味着您的程序没有请求执行任何特权任务，因此 CPU 没有在特权（内核）模式下花费任何时间。

基础第一

首先，为了time正确解释输出，您需要了解几件事：

  • 你正在运行哪个time命令（因为有多个）
  • 每个字段的含义以及每个字段的含义（额外阅读这里）
  • 内核模式和用户模式的区别

命令有两种类型time。一种是内置 shell，另一种是/usr/bin/time。内置 shell 是你正在使用的 shell，它默认显示 3 行，real、user和sys。 的手册time也提到了这种相同的输出形式：

 -p, --portability
     Use the following format string, for conformance with POSIX standard 1003.2:
               real %e
               user %U
               sys %S

如果你检查“格式化输出”部分，我们有：

         E      Elapsed real (wall clock) time used by the process, in [hours:]minutes:seconds.
         U      Total number of CPU-seconds that the process used directly (in user mode), in seconds.
         S      Total number of CPU-seconds used by the system on behalf of the process (in kernel mode), in
                 seconds.

从所有这些信息中，我们可以得知 CPU 可以运行两种模式 - 用户模式和内核模式，并且该time命令显示 CPU 在给定模式下保持多长时间来执行程序/应用程序要求 CPU 执行的操作。

了解什么是系统时间报告以及 0 值的含义

好的，我们明白了区别在于代码可以在用户模式和内核模式下运行。我们已经可以理解，这基本上意味着程序没有使用内核模式来执行某些任务。这实际上意味着什么？

參閱这个帖子：

在内核模式下，执行代码可以完全、不受限制地访问底层硬件。它可以执行任何 CPU 指令并引用任何内存地址。

来自同一篇文章的另一个回答：

从用户模式切换到内核模式不是由 CPU 自动完成的。CPU 被中断（定时器、键盘、I/O）打断。当发生中断时，CPU 停止执行当前正在运行的程序，切换到内核模式，执行中断处理程序。该处理程序保存 CPU 的状态，执行其操作，恢复状态并返回到用户模式。

所以这就是你的输出的意思——没有切换到内核模式，CPU 没有收到程序的任何中断。这也意味着你的代码没有任何需要从 CPU 提升权限的东西

笔记：这可能应该改写为“没有长时间/明显的切换到内核模式”，因为使用malloc()C 中的函数之类的东西分配内存需要切换到内核模式，但这些是微观的切换，我们实际上必须使用调试器或命令来调查strace。

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