我有一个脚本可以使用 bash 内置命令 time
测量程序的执行时间。
我试图了解此命令的精度:据我所知,它以毫秒为单位返回精度,但它使用 getrusage()
函数返回以微秒为单位的值。但是读this paper ,真正的精度只有 10 毫秒,因为 getrusage
依赖于滴答 (= 100Hz) 对时间进行采样。这篇论文真的很旧(它提到 Linux 2.2.14 运行在具有 96Mb 内存的 Pentium 166Mhz 上)。
time
是否仍在使用 getrusage()
和 100 Hz 滴答或在现代系统上更精确?
测试机运行Linux 2.6.32
编辑:这是muru 的代码 的略微修改版本(应该也可以在旧版本的 GCC 上编译):修改变量 'v' 的值也更改措施之间的延迟,以发现最小粒度。大约 500,000 的值应该在相对较新的 cpu 上触发 1ms 的变化(i5/i7 的第一个版本 @~2.5Ghz)
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
#include <stdio.h>
void dosomething(){
long v = 1000000;
while (v > 0)
v--;
}
int main()
{
struct rusage r1, r2;
long t1, t2, min, max;
int i;
printf("t1\tt2\tdiff\n");
for (i = 0; i<5; i++){
getrusage(RUSAGE_SELF, &r1);
dosomething();
getrusage(RUSAGE_SELF, &r2);
t1 = r1.ru_stime.tv_usec + r1.ru_stime.tv_sec*1000000 + r1.ru_utime.tv_usec + r1.ru_utime.tv_sec*1000000;
t2 = r2.ru_stime.tv_usec + r2.ru_stime.tv_sec*1000000 + r2.ru_utime.tv_usec + r2.ru_utime.tv_sec*1000000;
printf("%ld\t%ld\t%ld\n",t1,t2,t2-t1);
if ((t2-t1 < min) | (i == 0))
min = t2-t1;
if ((t2-t1 > max) | (i == 0))
max = t2-t1;
dosomething();
}
printf("Min = %ldus Max = %ldus\n",min,max);
return 0;
}
然而,精度受限于 linux 版本:对于 Linux 3 及更高版本,精度符合我们的要求,而在 linux 2.6.32 上可能约为 1ms,这可能还取决于特定的发行版。我想这种差异与在最近的 linux 版本上使用 HRT isstead of Tick 有关。
在任何情况下,所有最新和不太新的机器上的最大时间精度为 1 毫秒。
最佳答案
bash
内置 time
仍然使用 getrusage(2)
。在 Ubuntu 14.04 系统上:
$ bash --version
GNU bash, version 4.3.11(1)-release (x86_64-pc-linux-gnu)
Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software; you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.
$ strace -o log bash -c 'time sleep 1'
real 0m1.018s
user 0m0.000s
sys 0m0.001s
$ tail log
getrusage(RUSAGE_SELF, {ru_utime={0, 0}, ru_stime={0, 3242}, ...}) = 0
getrusage(RUSAGE_CHILDREN, {ru_utime={0, 0}, ru_stime={0, 530}, ...}) = 0
write(2, "\n", 1) = 1
write(2, "real\t0m1.018s\n", 14) = 14
write(2, "user\t0m0.000s\n", 14) = 14
write(2, "sys\t0m0.001s\n", 13) = 13
rt_sigprocmask(SIG_BLOCK, [CHLD], [], 8) = 0
rt_sigprocmask(SIG_SETMASK, [], NULL, 8) = 0
exit_group(0) = ?
+++ exited with 0 +++
如 strace
输出所示,它调用 getrusage
。
关于精度,getrusage
使用的rusage
结构包括timeval
对象,并且timeval
具有微秒精度.来自manpage of getrusage
:
ru_utime
This is the total amount of time spent executing in user mode,
expressed in a timeval structure (seconds plus microseconds).
ru_stime
This is the total amount of time spent executing in kernel
mode, expressed in a timeval structure (seconds plus
microseconds).
我认为它比 10 毫秒要好。以下面的示例文件为例:
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
struct rusage now, then;
getrusage(RUSAGE_SELF, &then);
getrusage(RUSAGE_SELF, &now);
printf("%ld %ld\n",
then.ru_stime.tv_usec + then.ru_stime.tv_sec*1000000 + then.ru_utime.tv_usec + then.ru_utime.tv_sec*1000000
now.ru_stime.tv_usec + now.ru_stime.tv_sec*1000000 + now.ru_utime.tv_usec + now.ru_utime.tv_sec*1000000);
}
现在:
$ make test
cc test.c -o test
$ for ((i=0; i < 5; i++)); do ./test; done
447 448
356 356
348 348
347 347
349 350
报告的 getrusage
连续调用之间的差异为 1 µs 和 0(最小值)。由于它确实显示了 1 µs 的间隙,因此刻度必须最多为 1 µs。
如果它有 10 毫秒的滴答声,则差异将为零,或者至少为 10000。
关于linux - bash 内置时间命令的精度是多少?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/35289615/