我正在用 C 编写一个小程序，我想测量它的性能。
我想看看它在处理器中运行了多少时间以及它进行了多少次缓存命中+未命中。有关上下文切换和内存使用情况的信息也很好。
程序执行时间不到一秒。
我喜欢/proc/[pid]/stat的信息，但我不知道在程序死亡/被杀死后如何查看它。
有什么想法吗？
编辑：我认为 Valgrind 增加了很多开销。这就是为什么我想要一个简单的工具，比如 /proc/[pid]/stat，它总是存在的。
使用perf：
perf stat ./yourapp
请参阅 kernel wiki perf 教程 了解详细信息。这使用了 CPU 的硬件性能计数器，因此开销非常小。
来自维基的示例：
perf stat -B dd if=/dev/zero of=/dev/null count=1000000
Performance counter stats for 'dd if=/dev/zero of=/dev/null count=1000000':
5,099 cache-misses # 0.005 M/sec (scaled from 66.58%)
235,384 cache-references # 0.246 M/sec (scaled from 66.56%)
9,281,660 branch-misses # 3.858 % (scaled from 33.50%)
240,609,766 branches # 251.559 M/sec (scaled from 33.66%)
1,403,561,257 instructions # 0.679 IPC (scaled from 50.23%)
2,066,201,729 cycles # 2160.227 M/sec (scaled from 66.67%)
217 page-faults # 0.000 M/sec
3 CPU-migrations # 0.000 M/sec
83 context-switches # 0.000 M/sec
956.474238 task-clock-msecs # 0.999 CPUs
0.957617512 seconds time elapsed
无需手动加载内核模块，在现代 debian 系统（带有 linux-base 软件包）上它应该可以工作。使用
perf record -aperf report最适合您的工具是 valgrind。它能够进行内存分析、调用图构建等等。
sudo apt get install valgrind
valgrind ./yourapp
但是，要获取程序执行的时间，您可以使用
time(8)time ./yourapp
您也可以使用
/usr/bin/time -v YourProgram.exe
它将向您显示所有这些信息：
/usr/bin/time -v ls
Command being timed: "ls"
User time (seconds): 0.00
System time (seconds): 0.00
Percent of CPU this job got: 60%
Elapsed (wall clock) time (h:mm:ss or m:ss): 0:00.00
Average shared text size (kbytes): 0
Average unshared data size (kbytes): 0
Average stack size (kbytes): 0
Average total size (kbytes): 0
Maximum resident set size (kbytes): 4080
Average resident set size (kbytes): 0
Major (requiring I/O) page faults: 0
Minor (reclaiming a frame) page faults: 314
Voluntary context switches: 1
Involuntary context switches: 1
Swaps: 0
File system inputs: 0
File system outputs: 0
Socket messages sent: 0
Socket messages received: 0
Signals delivered: 0
Page size (bytes): 4096
Exit status: 0
您还可以使用 -f 标志来格式化输出以满足您的需要。
请务必使用完整路径来调用此程序，否则它将调用“时间”命令，而这不是您需要的...
希望这有帮助！
Linux
perf_event_openconfig = PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONSperf此方法可以更精确地测量程序中的特定感兴趣区域。它还可以获得每个不同缓存级别的单独缓存命中/未命中计数。该系统调用可能与
perf此示例与计算 C 程序中执行的指令数的快速方法基本相同，但使用
PERF_TYPE_HW_CACHEman perf_event_open
你可以看到，在这个例子中我们只计算：
PERF_COUNT_HW_CACHE_L1DPERF_COUNT_HW_CACHE_OP_READPERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MISSperf_event_open.c
#define _GNU_SOURCE
#include <asm/unistd.h>
#include <linux/perf_event.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <unistd.h>
#include <inttypes.h>
static long
perf_event_open(struct perf_event_attr *hw_event, pid_t pid,
int cpu, int group_fd, unsigned long flags)
{
int ret;
ret = syscall(__NR_perf_event_open, hw_event, pid, cpu,
group_fd, flags);
return ret;
}
int
main(int argc, char **argv)
{
struct perf_event_attr pe;
long long count;
int fd;
char *chars, c;
uint64_t n;
if (argc > 1) {
n = strtoll(argv[1], NULL, 0);
} else {
n = 10000;
}
chars = malloc(n * sizeof(char));
memset(&pe, 0, sizeof(struct perf_event_attr));
pe.type = PERF_TYPE_HW_CACHE;
pe.size = sizeof(struct perf_event_attr);
pe.config = PERF_COUNT_HW_CACHE_L1D |
PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_READ << 8 |
PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MISS << 16;
pe.disabled = 1;
pe.exclude_kernel = 1;
// Don't count hypervisor events.
pe.exclude_hv = 1;
fd = perf_event_open(&pe, 0, -1, -1, 0);
if (fd == -1) {
fprintf(stderr, "Error opening leader %llx\n", pe.config);
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* Write the memory to ensure misses later. */
for (size_t i = 0; i < n; i++) {
chars[i] = 1;
}
ioctl(fd, PERF_EVENT_IOC_RESET, 0);
ioctl(fd, PERF_EVENT_IOC_ENABLE, 0);
/* Read from memory. */
for (size_t i = 0; i < n; i++) {
c = chars[i];
}
ioctl(fd, PERF_EVENT_IOC_DISABLE, 0);
read(fd, &count, sizeof(long long));
printf("%lld\n", count);
close(fd);
free(chars);
}
这样，我得到的结果线性增加，如下所示：
./main.out 100000
# 1565
./main.out 1000000
# 15632
./main.out 10000000
# 156641
据此，我们可以估计缓存行大小为：100000/1565 ~ 63.9，这几乎与我的计算机上的getconf LEVEL1_DCACHE_LINESIZE