Wie misst man die Prozessor- und Echtzeit-Ausführungsdauer unter Linux und Windows?

So messen Sie die Prozessor- und Echtzeit-Ausführungsdauer unter Linux und Windows

Die Bestimmung der CPU- und Echtzeit-Ausführungsdauer eines Programms ist von entscheidender Bedeutung zur Leistungsoptimierung. Hier erfahren Sie, wie Sie dies unter Linux und Windows erreichen und dabei sowohl x86- als auch x86_64-Architekturen unterstützen.

Funktionsausführung und Messung der Wall-Clock-Zeit

Um die von Ihnen verbrauchte CPU-Zeit zu messen Um die Funktion und die Zeit, die die Uhr zum Ausführen benötigt, zu ermitteln, verwenden Sie Folgendes Code:

int startcputime, endcputime, wcts, wcte;

startcputime = cputime();
function(args);
endcputime = cputime();

std::cout << "it took " << endcputime - startcputime << " s of CPU to execute this\n";

wcts = wallclocktime();
function(args);
wcte = wallclocktime();

std::cout << "it took " << wcte - wcts << " s of real time to execute this\n";

Plattformunabhängige Architektur

Der vorgestellte Zeitmessansatz ist architekturunabhängig, d. h. er kann über verschiedene Prozessorarchitekturen hinweg implementiert werden und konsistente Ergebnisse liefern .

Implementierung

Hier ist eine vielseitige Lösung, die funktioniert Windows und Linux in C und C:

//  Windows
#ifdef _WIN32
#include <Windows.h>
double get_wall_time(){
    LARGE_INTEGER time, freq;
    if (!QueryPerformanceFrequency(&freq)){
        //  Handle error
        return 0;
    }
    if (!QueryPerformanceCounter(&time)){
        //  Handle error
        return 0;
    }
    return (double)time.QuadPart / freq.QuadPart;
}
double get_cpu_time(){
    FILETIME a, b, c, d;
    if (GetProcessTimes(GetCurrentProcess(), &a, &b, &c, &d) != 0){
        //  Returns total user time.
        //  Can be tweaked to include kernel times as well.
        return
            (double)(d.dwLowDateTime |
            ((unsigned long long)d.dwHighDateTime << 32)) * 0.0000001;
    }else{
        //  Handle error
        return 0;
    }
}

//  Linux
#else
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
double get_wall_time(){
    struct timeval time;
    if (gettimeofday(&time, NULL)){
        //  Handle error
        return 0;
    }
    return (double)time.tv_sec + (double)time.tv_usec * .000001;
}
double get_cpu_time(){
    return (double)clock() / CLOCKS_PER_SEC;
}
#endif

Spezifische Plattformimplementierung:

• Windows:

  • Wandzeit: Leistungsindikatoren
  • CPU-Zeit: GetProcessTimes()

• Linux:

  • Wall Time: gettimeofday()
  • CPU-Zeit: clock()

Demonstration

Hier ist ein einfaches Beispiel, das die Implementierung zeigt:

#include <math.h>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(){

    //  Start Timers
    double wall0 = get_wall_time();
    double cpu0 = get_cpu_time();

    //  Computational task (e.g., numerical summation).
    double sum = 0;
#pragma omp parallel for reduction(+ : sum)
    for (long long i = 1; i < 10000000000; i++){
        sum += log((double)i);
    }

    //  Stop timers
    double wall1 = get_wall_time();
    double cpu1 = get_cpu_time();

    cout << "Wall Time = " << wall1 - wall0 << endl;
    cout << "CPU Time = " << cpu1 - cpu0 << endl;

    //  Prevent code elimination (optimization).
    cout << endl;
    cout << "Sum = " << sum << endl;
}

Dieser Code misst die durch eine hypothetische numerische Summierung benötigte Wanduhr- und CPU-Zeit.

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