timer - Fortran 内在计时例程，哪个更好？ cpu_time 或 system_clock

Question

在为 FORTRAN 程序计时时，我通常只使用命令 call cpu_time(t) .
然后我偶然发现了call system_clock([count,count_rate,count_max])这似乎做同样的事情。然而，在一个更困难的庄园。
我对这些的了解来自:Old Intel documentation .
我无法在英特尔的主页上找到它。请参阅下面的标记。

哪个更准确，或者它们是否相似？

其中一个是否计算缓存未命中(或其他类型)而另一个不计算，或者其中任何一个？

或者唯一的区别是我下面的标记中标记的东西？

这些是我的问题，下面我提供了一个代码供您查看一些时间和用法。他们向我展示了它们在输出上非常相似，因此在实现上似乎也很相似。
我应该注意，我可能会一直坚持 cpu_time ，而且我真的不需要更精确的时间。

在下面的代码中，我试图比较它们。 (我也尝试过更复杂的东西，但为了保持简洁，不会提供)
所以基本上我的结果是:

cpu_time

更容易使用，不需要初始化调用

直接时差

也应该是特定于编译器的，但无法查看精度。 (标准为毫秒)

是线程时间的总和。 IE。不推荐用于并行运行。

system_clock

需要预初始化。

后处理，以分割的形式。 (小事，但仍然有区别)

是编译器特定的。在我的电脑上发现了以下内容:

英特尔 12.0.4 由于 INTEGER，使用计数率为 10000精确。

gcc-4.4.5 使用1000，不知道如何区分

容易遇到环绕，即如果 c1 > c2 , 由于 count_max

是从一个标准时间开始的时间。因此，这将产生一个线程的实际时间，而不是总和。

代码:

PROGRAM timer
  IMPLICIT NONE
  REAL :: t1,t2,rate 
  INTEGER :: c1,c2,cr,cm,i,j,n,s
  INTEGER , PARAMETER :: x=20000,y=15000,runs=1000
  REAL :: array(x,y),a_diff,diff

  ! First initialize the system_clock
  CALL system_clock(count_rate=cr)
  CALL system_clock(count_max=cm)
  rate = REAL(cr)
  WRITE(*,*) "system_clock rate ",rate

  diff = 0.0
  a_diff = 0.0
  s = 0
  DO n = 1 , runs
     CALL CPU_TIME(t1)
     CALL SYSTEM_CLOCK(c1)
     FORALL(i = 1:x,j = 1:y)
        array(i,j) = REAL(i)*REAL(j) + 2
     END FORALL
     CALL CPU_TIME(t2)
     CALL SYSTEM_CLOCK(c2)
     array(1,1) = array(1,2)     
     IF ( (c2 - c1)/rate < (t2-t1) ) s = s + 1
     diff = (c2 - c1)/rate - (t2-t1) + diff
     a_diff = ABS((c2 - c1)/rate - (t2-t1)) + a_diff
  END DO

  WRITE(*,*) "system_clock : ",(c2 - c1)/rate
  WRITE(*,*) "cpu_time     : ",(t2-t1)
  WRITE(*,*) "sc < ct      : ",s,"of",runs
  WRITE(*,*) "mean diff    : ",diff/runs
  WRITE(*,*) "abs mean diff: ",a_diff/runs
END PROGRAM timer

为了完成，我在这里给出了我的 Intel 12.0.4 和 gcc-4.4.5 编译器的输出。

Intel 12.0.4与 -O0

system_clock rate    10000.00    
system_clock :    2.389600    
cpu_time     :    2.384033    
sc < ct      :            1 of        1000
mean diff    :   4.2409324E-03
abs mean diff:   4.2409897E-03

real    42m5.340s
user    41m48.869s
sys 0m12.233s

gcc-4.4.5与 -O0

system_clock rate    1000.0000    
system_clock :    1.1849999    
cpu_time     :    1.1840820    
sc < ct      :          275 of        1000  
mean diff    :   2.05709646E-03  
abs mean diff:   2.71424348E-03  

real    19m45.351s  
user    19m42.954s  
sys 0m0.348s  

谢谢阅读...

Answer 1

这两个内在函数报告不同类型的时间。 system_clock 报告“墙上时间”或耗时。 cpu_time 报告 CPU 使用的时间。在多任务机器上，这些可能会非常不同，例如，如果您的进程与其他三个进程平均共享 CPU，因此获得了 25% 的 CPU 并使用了 10 个 cpu 秒，那么实际经过或墙壁大约需要 40 秒时钟时间。