Linux 上的计算时间 : granularity and precision

Question

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我在 Linux 系统上使用不同类型的时钟来获取时间:

rdtsc, gettimeofday, clock_gettime

并且已经阅读了诸如此类的各种问题:

• What's the best timing resolution can i get on Linux

• How is the microsecond time of linux gettimeofday() obtained and what is its accuracy?

• How do I measure a time interval in C?

• faster equivalent of gettimeofday

• Granularity in time function

• Why is clock_gettime so erratic?

但我有点困惑:

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粒度、分辨率、精度和准确性之间有什么区别？

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粒度(或分辨率或精度) 和准确性 不是一回事(如果我是对的......)

例如，在使用 "clock_gettime" 时，我得到的精度是 10 毫秒:

struct timespec res;
clock_getres(CLOCK_REALTIME, &res):

粒度(定义为每秒滴答数)为 100 赫兹(或 10 毫秒)，正如我在执行时得到的:

 long ticks_per_sec = sysconf(_SC_CLK_TCK);

精度以纳秒为单位，如上面的代码所示:

struct timespec gettime_now;

clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &gettime_now);
time_difference = gettime_now.tv_nsec - start_time;

在下面的链接中，我看到这是 Linux 全局的粒度定义，最好不要更改它:

http://wwwagss.informatik.uni-kl.de/Projekte/Squirrel/da/node5.html#fig:clock:hw

所以我的问题是如果上面的评论是正确的，还有:

a) 我们可以看到 rdtsc 和 gettimeofday 的粒度是多少(使用命令)？

b) 我们可以(以任何方式)改变它们吗？

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我测试了一些新时钟，我想分享信息:

a) 在下面的页面中，David Terei 做了一个很好的程序来比较各种时钟及其性能:

https://github.com/dterei/Scraps/tree/master/c/time

b) 我还按照 Raxman 的建议测试了 omp_get_wtime，我发现精度在纳秒，但并不比“clock_gettime”好(就像他们在这个网站上所做的那样):

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/t3282fe5.aspx

我认为这是一个面向 Windows 的时间函数。

clock_gettime 使用 CLOCK_MONOTONIC 比使用 CLOCK_REALTIME 得到更好的结果。这是正常的，因为第一个计算 PROCESSING 时间，另一个分别计算 REAL TIME

c) 我还找到了英特尔函数 ippGetCpuClocks，但我没有测试过它，因为它必须先注册:

http://software.intel.com/en-us/articles/ipp-downloads-registration-and-licensing/

...或者您可以使用试用版

Answer 1

• 精度 是信息量，即您报告的有效数字位数。 (例如，我的高度分别为 2 米、1.8 米、1.83 米和 1.8322 米。所有这些测量值都很准确，而且越来越精确。)

• 准确性 是所报告信息与事实之间的关系。 (例如，“我高度 1.70 米”比“1.8 米”更准确，但实际上并不准确。)

• 粒度 或分辨率 是计时器可以测量的最小时间间隔。例如，如果您的粒度为 1 毫秒，则以纳秒精度报告结果毫无意义，因为它不可能准确到该精度级别。

在 Linux 上，粒度越来越大的可用计时器是:

• clock()来自 <time.h> (20 毫秒还是 10 毫秒分辨率？)

• gettimeofday()来自 Posix <sys/time.h> (微秒)

• clock_gettime()在 Posix 上(纳秒？)

在 C++ 中，<chrono> header 提供了一定程度的抽象，并且 std::high_resolution_clock尝试为您提供最好的时钟。