量測Process Execution Time

今天遇到要驗證Process的Kernel Mode Time與User Mode Time，詢問Kay之後得知運算方式如下:

• Kernel Mode Time: stime + cstime (/proc/$pid/stat中的field 15與17)
• User Mode Time: utime + cutime (/proc/$pid/stat中的field 14與16)

從/proc/$pid/stat中取得的time是以jiffies為單位，將jiffies * CLK_TCK就會得到以秒為單位的時間，而最終希望以100 nanosecond呈現。為了方便我驗證，我寫了一段shellscript去做計算並顯示出來:

pid=$1
 
utime_f=14
cutime_f=16
stime_f=15
cstime_f=17
 
utime=`cat /proc/$pid/stat | cut -d " " -f $utime_f`
cutime=`cat /proc/$pid/stat | cut -d " " -f $cutime_f`
u_mode_time=`expr $utime + $cutime`
 
stime=`cat /proc/$pid/stat | cut -d " " -f $stime_f`
cstime=`cat /proc/$pid/stat | cut -d " " -f $cstime_f`
k_mode_time=`expr $stime + $cstime`
 
clock=`getconf CLK_TCK`
 
ns_100=10000000
nsc=`expr $ns_100 / $clock`
# unit: 100 nanosecond
echo User Mode Time `expr $u_mode_time \* $nsc`
echo Kernel Mode Time `expr $k_mode_time \* $nsc`

Reference

• /proc/$pid/stat各字段描述
• How to determine the runtime and start time of a Linux process?

其它

time command

如果你的對象是一個command或execution file，只要直接使用time就可達成:

time ./test.sh > /dev/null

output:

real    0m0.020s
user    0m0.009s
sys     0m0.020s

$SECONDS variable

如果你的對象是script內的一組動作，且不需要精確到毫秒，可以透過SECONDS變數:

START=${SECONDS}
 
# some operations
sleep 5
 
END=$(($SECONDS - $START))
 
echo $END

date command

與$SECONDS方法類似，但可以精確到nano second(10^-9)的差距:

START=`date +%s%N`
echo $START
 
# some operations
sleep 1
 
END=`date +%s%N`
echo $END
 
END=$(($END - $START))
echo $END
 
# 換算為millisecond
END=$(($END / 1000000))
echo $END

output:

1467450293336690574
1467450294338625297
1001934723
1001

Reference

• Useful Shell Script Variables - Part V - SECONDS
• Linux command to get time in milliseconds