网站开发中为什么有两个控制层,产品网站建设方案,大连建设信息,宁波职业能力建设网【编者按】作者 Emil Soman#xff0c;Rubyist#xff0c;除此之外竟然同时也是艺术家#xff0c;吉他手#xff0c;Garden City RubyConf 组织者。本文是 DIY Ruby CPU Profiling 的第二部分。本文系 OneAPM 工程师编译整理。 在第一部分中我们学习了 CPU 分析的含义和进行… 【编者按】作者 Emil SomanRubyist除此之外竟然同时也是艺术家吉他手Garden City RubyConf 组织者。本文是 DIY Ruby CPU Profiling 的第二部分。本文系 OneAPM 工程师编译整理。 在第一部分中我们学习了 CPU 分析的含义和进行 CPU 分析的两种方法点此处回顾第一篇精彩内容。在这一部分我们将研究 CPU time 和 Wall time这些部分总被用来测量执行开销。我们也会写一些实现这些测量方法的代码作为建立 CPU 分析的第一步。 Part II. CPU time 和 Wall time Wall time Wall time 是在一个方法被调用和返回之间的真实时间。因此如果你想要测量一个方法执行的 「Wall clock time」理论上可以用秒表来测量。只要在方法开始执行时打开秒表在方法返回时按下停止。这个时间通常也被称为真实时间。 关于 Wall time 很重要的一点是可以预见每次试图测量同一段代码可能得到不同的结果。这是因为一系列后台进程会影响 Wall time. 当 CPU 同时运行多个进程的时候操作系统给同时运行的进程排期并且试图为它们公平的分配 CPU 空间。这意味着 CPU 花费的总时间被分成多个片而我们的方法只占用其中的一些时间片。因此当 Wall clock 开始计时我们的进程可能会闲置并且为并行运行的其他进程让路。这意味着花费在其他进程的时间将增加我们的 Wall time! CPU time CPU time 是指 CPU 执行方法的时间。CPU time 的度量单位是用于执行方法的 CPU 时钟周期。如果我们了解 CPU 频率它的单位是周期每秒也可以称作赫兹那么我们可以将其转换为时间。如果 CPU 执行某一方法花了 x 个时钟周期这个 CPU 频率是 y 赫兹那么 CPU 执行方法的时间为 x/y 秒。有时操作系统会为我们自动进行转换从而使我们免于进行这种计算。 CPU 时间不等同于 Wall time其中的差别在于方法的指令类型。我们可以宽泛的将指令分为两种类型CPU 密集型 和 I/O 密集型. 在执行 I/O 指令时CPU 空闲下来可以转去执行其他 CPU 密集型指令。因此如果我们的方法在 I/O 指令上花费时间CPU 可以不把时间投入在该方法上而是去处理其他事情直到 I/O 操作完成。 这段时间内 Wall time 在计时而 CPU time 停止计时落后于 Wall time. 我们来看看一个需要5分钟来执行的慢方法的情况。如果想知道这个方法花费了多长时间你的 Wall clock 可以显示「执行该方法需要五分钟」但 CPU 会显示「执行该方法中用时 3 分钟」。所以应该听从哪一个说法呢究竟哪个时间能够更准确的测量执行方法的时间 答案是看情况。这取决于你希望测量的方法的类型。如果该方法的大部分时间用于 I/O 操作或者该方法没有直接处理 CPU 密集型指令由 CPU time 描述的时间开销将十分不准确。对于这些类型的方法通过 Wall time 来测量时间更加合适。而对于其他情况坚持通过 CPU time 来测量是很可靠的。 测量 CPU time 和 Wall time 鉴于想要写一个 CPU 分析器我们需要一种测量 CPU time 和 Wall time 的方法。下面来看一看已经能够测量这两项的 Ruby 的 Benchmark module 中的代码。 def measure(label ) # :yield:t0, r0 Process.times, Process.clock_gettime(BENCHMARK_CLOCK)yieldt1, r1 Process.times, Process.clock_gettime(BENCHMARK_CLOCK)Benchmark::Tms.new(t1.utime - t0.utime,t1.stime - t0.stime,t1.cutime - t0.cutime,t1.cstime - t0.cstime,r1 - r0,label)
end 由此可见Ruby 通过两种进程类中的方法来测量时间 通过times测量 CPU time.通过clock_gettime来测量真实时间也就是 Wall time. 但是times方法返回的结果为1秒这表示通过分析器用times只能测量仅需要几秒就能完成的 方法的 CPU time. 然而clock_gettime就有趣多了。clock_gettime Process::clock_gettime是早在 Ruby 2.1 版本就已经被添加的方法它使用 POSIX clock_gettime()功能并回退到 OS 仿真来获得时间以防clock_gettime在 OS 中失效或无法实施。该功能接受clock_id及时间结果作为参数。有很多可以被选为这种计时器的clock_ids但我们感兴趣的是 CLOCK_MONOTONIC: 这个计时器测量逃走的 Wall clock time因为过去的任意时间点不会被系统时钟的变化影响最适合测量 Wall time.CLOCK_PROCESS_CUPTIME_ID: 这个计时器测量每一个进程的 CPU time意即计算进程中所有线程的时间。我们可以用它来测量 CPU time. 让我们利用这个来写一些代码module DiyProf# These methods make use of clock_gettime method introduced in Ruby 2.1# to measure CPU time and Wall clock time.def self.cpu_timeProcess.clock_gettime(Process::CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, :microsecond)enddef self.wall_timeProcess.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC, :microsecond)end
end 可以在 benchmark 代码中使用这些方法 puts ****CPU Bound****
c1, w1 DiyProf::cpu_time, DiyProf::wall_time
10000.times do |i|Math.sqrt(i)
end
c2, w2 DiyProf::cpu_time, DiyProf::wall_time
puts CPU time\t\t#{c2-c1}\nWall time\t\t#{w2-w1}puts \n****IO Bound****
require tempfilec1, w1 DiyProf::cpu_time, DiyProf::wall_time
1000.times do |i|Tempfile.create(file) do |f|f.puts(i)end
end
c2, w2 DiyProf::cpu_time, DiyProf::wall_time
puts CPU time\t\t#{c2-c1}\nWall time\t\t#{w2-w1} 运行这些代码会得出类似以下的结果 ****CPU Bound****
CPU time 5038
Wall time 5142****IO Bound****
CPU time 337898
Wall time 475864 这些清楚地展现了单个 CPU 内核的情况在仅运行 CPU 密集型指令时 CPU time 和 Wall time 几乎相等而运行 I/O 密集型指令时 CPU time 总是少于 Wall time. 概括 我们学习了 CPU time 和 Wall time 的含义与差异以及什么时候用哪种。与此同时写了一些 Ruby 代码来测量 CPU time 和 Wall time 来为我们做的 CPU 分析器测量时间。在第三部分我们将讨论 Ruby TracePoint API 并利用它做一个仪表分析器。 原文链接http://crypt.codemancers.com/posts/2015-03-06-diy-ruby-cpu-profiling-part-i/ OneAPM for Ruby 能够深入到所有 Ruby 应用内部完成应用性能管理和监控包括代码级别性能问题的可见性、性能瓶颈的快速识别与追溯、真实用户体验监控、服务器监控和端到端的应用性能管理。 想技术文章请访问 OneAPM 官方博客。 转载于:https://www.cnblogs.com/oneapm/p/4913594.html
