c - 在不考虑 C unix 中的内存访问时间的情况下获取 CPU 指令时间的函数

Question

我有下一个简单的函数来测量进程的计算时间:

double get_cpu_time()
{
  //LINUX      
  const static int64_t NANOS_PER_SEC = 1000000000L;
  struct timespec time;
  clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time);
  return (((int64_t) time.tv_sec) * NANOS_PER_SEC) + ((int64_t) time.tv_nsec);

}


ini_time = get_cepu_time();

//intesive computation code

end_time = get_cepu_time();


end_time = end_time - ini_time

;

这个函数返回每个进程的计算时间，在一个简单的等式中可以是这样的:

Tcomp = Tcpu + Taccmen => inst * ILP + #miss cache * 延迟时间

有趣的是只获取Tcpu时间(执行指令的时间而不考虑查找数据的时间)，你知道有什么函数可以获取这个时间，或者返回内存访问时间的函数，那么我可以sustract( tcomp - Taccmem)

最好的问候，

仁

Answer 1

在 linux 上使用 perf 命令来获取这种性能数据。

例如在x86平台上

perf stat -B sleep 5

Performance counter stats for 'sleep 5':

      0.344308 task-clock                #    0.000 CPUs utilized          
             1 context-switches          #    0.003 M/sec                  
             0 CPU-migrations            #    0.000 M/sec                  
           154 page-faults               #    0.447 M/sec                  
        977183 cycles                    #    2.838 GHz                    
        586878 stalled-cycles-frontend   #   60.06% frontend cycles idle   
        430497 stalled-cycles-backend    #   44.05% backend  cycles idle   
        720815 instructions              #    0.74  insns per cycle        
                                         #    0.81  stalled cycles per insn
        152217 branches                  #  442.095 M/sec                  
          7646 branch-misses             #    5.02% of all branches        

   5.002763199 seconds time elapsed

这会运行 sleep 5 命令，并为您提供从 x86 处理器上的性能计数器收集的详细信息。您会感兴趣的是查看执行的指令数和周期数，该比率是它为您计算的每个周期的指令数，它还告诉您处理器每条指令平均停顿了多少个周期。要获得缓存引用的数量和未命中的数量，您需要明确要求

perf stat -B -e cache-references,cache-misses,cycles,instructions

参见 Why doesn't perf report cache misses?