精确测量线程中代码的执行时间(C#)

Question

我试图在一些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.该应用程序在C#(VS 2008)中实现.例:

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A和B的两个调用可能是长函数调用,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.

我在许多线程上运行上面的代码 - 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具有2-16个核心 - 用户在较弱的计算机上使用较低的线程数.

问题是A和B都是潜在的长函数,因此很可能在执行期间至少会发生一次上下文切换 - 可能不止一次.所以代码获取lTimestamp1,然后另一个线程开始执行(当前线程等待).最终当前线程返回控制并检索lTimestamp2.

这意味着lTimestamp1和lTimestamp2之间的持续时间包括线程实际上没有运行的时间 - 它正在等待在执行其他线程时再次调度.但是,滴答计数无论如何都会增加,所以持续时间现在确实如此

代码块时间= A + B + 在其他线程中花费的时间

虽然我希望它只是

代码块时间= A + B.

这对于大量线程尤其是一个问题,因为它们都有机会运行,因此上述时间将更高,而所有其他线程在相关线程运行之前运行.

所以我的问题是:是否有可能以某种方式计算线程未运行的时间,然后相应地调整上述时间？我想完全或至少尽可能地消除(减去)第三个词.代码运行数百万次,因此最终时间是从大量样本计算出来的,然后取平均值.

我不是在寻找探查器产品等 - 应用程序需要尽可能准确地计算这些标记的部件.功能A和B是第三方功能,我无法以任何方式更改它们.我也知道在测量纳秒级精度的时间和第三方功能内部可能的开销时可能存在的波动,但我仍然需要进行这种测量.

任何建议都将不胜感激 - C++或x86汇编代码也可以使用.

编辑:似乎无法实现这一点.斯科特的想法如下(使用GetThreadTimes)很好但不幸的是GetThreadTimes()是一个有缺陷的API,它几乎永远不会返回正确的数据.感谢所有的答复!

Answer 1

这可以使用Native API调用GetThreadTimes来完成.这是一篇关于使用它的CodeProject的文章.

第二个选项是使用QueryThreadCycleTime.这不会给你时间,但它会给你当前线程执行的周期数.

请注意,cycles->seconds由于许多处理器(尤其是移动处理器)不以固定速度运行,因此不能直接转换,因此没有常数可以乘以得到经过的时间(以秒为单位).但是,如果您使用的处理器不会改变其速度,那么从周期中获取挂钟时间将是一个简单的数学问题.