精确测量线程中代码的执行时间(C#)

我正在尝试在多个线程上尽可能准确地测量某些代码位的执行时间,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AB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multithreading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AB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lTimestamp1lTimestamp2之间的持续时间包括线程实际上没有运行的时间 – 它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.

这对于大量线程来说尤其是一个问题,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:是否可以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,然后进行平均。

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。 functionAB是第三方function,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function内部可能的开销时可能出现的波动,但我仍然需要进行这种测量。

任何建议都将非常感激–C ++或x86汇编代码也可以。

编辑:似乎无法实现这一点。 斯科特的想法如下(使用GetThreadTimes)是好的,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!

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,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cycles->seconds ,因此没有常数可以乘以以秒为单位获取经过的时间。 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。

你可以使用Stopwatch.Start()和Stopwatch.Stop()方法暂停/继续时间测量,它不会重置Elapsed / ElapsedMilliseconds值,所以也许你可以利用它。

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,所以这不可能排除线程被挂起时的时间

编辑:

一篇有趣的文章与基准测试: 上下文切换需要多长时间?