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我试图在多个线程上尽可能准确地测量一些代码的执行时间,同时考虑上下文切换和线程停机时间。该应用程序是用 C# (VS 2008) 实现的。例子:

public void ThreadFunc ()
{
    // Some code here

    // Critical block #1 begins here
    long lTimestamp1 = Stopwatch.GetTimestamp ();

    CallComplex3rdPartyFunc (); // A

    long lTimestamp2 = Stopwatch.GetTimestamp ();
    // Critical block #1 ends here

    // Some code here

    // Critical block #2 begins here
    long lTimestamp3 = Stopwatch.GetTimestamp ();

    CallOtherComplex3rdPartyFunc (); // B

    long lTimestamp4 = Stopwatch.GetTimestamp ();
    // Critical block #2 ends here

    // Save timestamps for future analysis.
}

public int Main ( string[] sArgs )
{
    // Some code here

    int nCount = SomeFunc ();

    for ( int i = 0; i < nCount; i++ )
    {
        Thread oThread = new Thread ( ThreadFunc );
        oThread.Start ();
    }

    // Some code here

    return ( 0 );
}

我想尽可能准确地测量上述两个关键代码块的执行时间。标记为AB的两个调用可能是很长的函数调用,有时可能需要几秒钟才能执行,但在某些情况下,它们可能会在几毫秒内完成。

我在多个线程上运行上述代码 - 介于 1 到 200 个线程之间,具体取决于用户输入。运行此代码的计算机有 2-16 个内核 - 用户在较弱的机器上使用较低的线程数。

问题是AB都是潜在的长函数,因此在它们的执行过程中很可能至少会发生一次上下文切换——可能不止一次。所以代码得到 lTimestamp1,然后另一个线程开始执行(并且当前线程等待)。最终,当前线程重新获得控制权并检索 lTimestamp2。

这意味着lTimestamp1lTimestamp2之间的持续时间包括线程实际未运行的时间 - 它在其他线程执行时等待再次调度。然而,滴答计数无论如何都会增加,所以持续时间现在真的是

代码块时间 = A + B +在其他线程中花费的一些时间

虽然我希望它只是

代码块时间 = A + B

对于大量线程来说,这尤其是一个问题,因为它们都有机会运行,因此上述时间会更高,而所有其他线程在相关线程获得另一个运行机会之前运行。

所以我的问题是:是否有可能以某种方式计算线程运行的时间,然后相应地调整上述时间?我想完全或至少尽可能多地消除(减去)第三项。代码运行了数百万次,因此最终的时间是从大量样本中计算出来的,然后取平均值。

我不是在寻找分析器产品等 - 应用程序需要尽可能准确地对这些标记的部分进行计时。函数AB是第 3 方函数,我不能以任何方式更改它们。我也知道在以纳秒精度测量时间时可能出现的波动以及这些 3rd 方函数内部可能存在的开销,但我仍然需要进行此测量。

任何建议将不胜感激 - C++ 或 x86 汇编代码也可以。

编辑:似乎不可能实现这一点。Scott 下面的想法(使用 GetThreadTimes)很好,但不幸的是 GetThreadTimes() 是一个有缺陷的 API,它几乎从不返回正确的数据。感谢所有的答复!

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2 回答 2

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这可以通过本机 API 调用GetThreadTimes来完成。这是一篇关于使用它的 CodeProject的文章。

第二种选择是使用QueryThreadCycleTime。这不会给您时间,但会给您当前线程已执行的周期数。

请注意,您不能直接转换cycles->seconds,因为许多处理器(尤其是移动处理器)不以固定速度运行,因此没有常数可以乘以得到以秒为单位的经过时间。但是,如果您使用的是不改变其速度的处理器,那么从周期中获取挂钟时间将是一个简单的数学问题。

于 2011-09-29T15:12:51.420 回答
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您可以使用Stopwatch.Start()Stopwatch.Stop()方法来暂停/继续时间测量,它不会重置Elapsed / ElapsedMilliseconds值,因此也许您可以利用它。

关于线程上下文切换-我相信没有办法在托管代码中处理它,因此无法排除线程暂停的时间

编辑:

一篇带基准的有趣文章:进行上下文切换需要多长时间?

于 2011-09-29T14:37:43.257 回答