Tue, 13 Jul 2010 15:03:00 GMT

��x��Q�Blog上的文章只是个�h学习(f��n)的一些记录和�ȝ��Q�这些记录部分来自于�|�络�Q�加上自��q��一些理解，有些已经找不到最原始的出处了(ji��n)�Q�在此对大牛们的贡献表示感谢�Q�如有��R权的地方�Q�请通知我，我会(x��)��快删除�?br> 对关注性能的程序开发�h员而言�Q�一个好的计旉��件既是益友，也是良师。计时器既可以作为程序组件帮助程序员�_��的控制程序进�E�，又是一件有力的调试武器�Q�在有经验的�E�序员手里可以尽快的��定�E�序的性能瓉��Q�或者对不同的算法作出有说服力的性能比较。GPU�E�序性能瓉��试�Q�比较常用的工具是NVIDIA PerfHUD �Q�它能准��测量出渲染��线的每个阶�D�|��耗的旉��Q�从旉��轴上可以很明昄��看出在渲染一帧是�Q�渲染瓶颈在哪个阶段�Q�从而根据具体情况进行优化。CPU�E�序性能分析工具�Q�Intel公司�?VTune在业界比较常用，一直想用，�q�没试过�?br> 然而下面将要介�l�的�Q�从�|�上搜集到的一些关于程序代码段旉��l�计函数�Q�用于单个算法的性能分析�Q�比上面提及(qi��ng)的工��P��更加方便�Q�轻量，易用�Q�根据你�Ҏ(gu��)��间统计的�_�ֺ�要求�Q�选择不同的时间统计函数�?br>1.C语言旉��?lt;time.h>的clock()函数

unsigned long sTime,eTime;
double dTime;
sTime = click();
///TODO
eTime = click();
dTime = (double)(eTime-sTime)/CLOCKS_PER_SEC;

2. RDTSC :(Read Time Stamp Counter) _[1]
在Intel Pentium以上�U�别的CPU中，有一个称�?#8220;旉��戻I��Time Stamp�Q?#8221;的部�Ӟ��它以64位无�W�号整型数的格式�Q�记录了(ji��n)自CPU上电(sh��)以来所�l�过的时钟周期数。由于目前的CPU主频都非帔R��(1GHz = 10⁹⁾�Q�因此这个部件可以达到纳�U��(一�U�的10亿分之一�Q�即�{�于10的负9�ơ方�U?/font>)的计时精度。这个精��性是上述�Ҏ(gu��)��所无法比拟的。在Pentium以上的CPU中，提供�?ji��n)一条机器指令RDTSC�Q�Read Time Stamp Counter�Q�来��d��q�个旉��戳的数字�Q��ƈ��其保存在EDX:EAX寄存器对中。由于EDX:EAX寄存器对恰好是Win32�q�_��下C++语言保存函数�q�回值的寄存器，所以我们可以把�q�条指��o(h��)�Q�嵌入汇�~�代码的方式�Q�看成是一个普通的函数调用。像�q�样�Q?nbsp;

  inline   unsigned   __int64   GetCycleCount()
  {
    __asm   RDTSC
  }

但是不行�Q�因为RDTSC不被C++的内嵌汇�~�器直接支持�Q�所以我们要用_emit伪指令直接嵌入该指��o(h��)的机器码形式0X0F�?X31�Q�如下：(x��)

  inline   unsigned   __int64   GetCycleCount()
  {
    __asm   _emit   0x0F
    __asm   _emit   0x31
  }

以后在需要计数器的场合，可以调用两次GetCycleCount函数�Q�比较两个返回值的差，像这��P��(x��)

#include <iostream>
#include <Windows.h>
using namespace  std;
inline   unsigned   __int64   GetCycleCount()
{
    __asm   _emit   0x0F
    __asm   _emit   0x31
}
int main()
{
        unsigned   long   t;
    t   =   (unsigned   long)GetCycleCount();
    Sleep(1000);
    t   =   (unsigned   long)GetCycleCount() - t;
    cout<<"旉��Q?/span>"<<t<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

我的CPU�?.0GHz
所以输出结果：(x��)
旉��Q?995027270
�E�序所花时间秒�?nbsp; = RDTSC��d��的周期数T1-RDTSC��d��周期数T2 / CPU主频速率�Q�Hz�Q?br>�~�点�Q?br> 1.数据抖动比较厉害�Q�每�ơ测得结果都不一��P��波动�q�度上百甚至上千
2.在多�怸�不准��或不可用，有以下几个方面的原因_[2]�Q?br> a.两个CPU核的内部计数器不同步。如果程序两�ơ读取这个计数器的时候恰好被轮换��C��同的�怸��Q�那么用来计时就�?x��)有比较大的误差�?br> b.CPU 的时钟频率可能变化，例如�W�记本电(sh��)脑的节能功能�Q?br> c.乱序执行��D�� RDTSC ��得的周期数不准�Q�这个问题从 Pentium Pro 时代��存在�?br>解决�Ҏ(gu��)��_[3]�Q�可以采用设定线�E�亲核性的�Ҏ(gu��)��。函数SetThreadAffinityMask可以指定某线�E�只在某些核上运行（��q��二个参数讑֮��Q�每个位代表一个核�Q�。例如，在需要调用RDTSC的那个线�E�里执行SetThreadAffinityMask(GetCurrentThread(), 0x00000001);��p��保证该线�E�只在第一个核上运行，不会(x��)因�ؓ(f��)两个核的RDTSC计数器不同步而造成计时误差。我在windows7和VS2005下测试，��出的数据和我CPU主频不符�Q�我一度怀疑刚买的�W�记本是不是被刷屏了(ji��n)�Q�后来还找了(ji��n)其他的一些测CPU的工��P��比如CPU-Z�Q�这个问题还没解冟�?br>3.使用QueryPerformanceCounter查询函数�Ҏ(gu��)��
�q�个�Ҏ(gu��)��在多�怸�照常有效�Q�QueryPerformanceFrequency()参数只和��L��上的高精度定时器的晶振频率相�?br>在面的例子是两种求��^�Ҏ(gu��)��的算法的性能比较�Q�一�U�采用库函数的sqrt(),另一�U�方法是《编�E�珠玑》上介绍的牛��P代法求��^�Ҏ(gu��)��Q�原理类��g��二分查找�Q�但是牛��P代法收敛速度相比快很多�?br>

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace  std;
int main()
{
        //a待输入的开�q�x��Ҏ(gu��)��
         //x 选取的x0�?br>         //y 每次�q�代的中间�?/span>
    double a, x,y;
        unsigned long start,endt;
    cin>>a;
    LARGE_INTEGER t1,t2,tc;
    QueryPerformanceFrequency(&tc);
    printf("Frequency:%u\n",tc.QuadPart);
    QueryPerformanceCounter(&t1);
    if (a<0)
        cout<<"负数没有�q�x��根！"<<endl;
    else
    {
        x = 1;
        y = (x+a/x)/2;
        while (x!=y)
        {
            x = y;
            y = (x+a/x)/2;
        }
    }
        QueryPerformanceCounter(&t2);
           //牛顿�q�代法求�q�x��Ҏ(gu��)��需旉��;
        printf("Lasting Time:%u\n",(t2.QuadPart-t1.QuadPart));
        //duration = (double)(finish - start)/CLOCKS_PER_SEC ;
        cout <<a<<"的��^�Ҏ(gu��)��为：(x��)"<<x<<endl;
        QueryPerformanceCounter(&t1);
        sqrt(a);
        QueryPerformanceCounter(&t2);
            //math.h库函数sqrt求��^�Ҏ(gu��)��所需旉��;
        printf("Lasting Time:%u\n",(t2.QuadPart-t1.QuadPart));
        cout<<a<<"的��^�Ҏ(gu��)��为：(x��)"<<sqrt(a)<<endl;
    system("pause");
    return 0;

两种求��^�Ҏ(gu��)��所需旉��Ҏ(gu��)��如下�Q?br>
在图形学中求�q�x��根��用频率非帔R��Q�尤其是在碰触检��中�Q�尽量提高求�q�x��根的效率是非常有必要的�?br>�ȝ��Q�效率就是生命，在��^时的��目开发中��量做到��单，��单代表高效。这是检��高效的�W�一步�?br>引用�Q?br>[1]:http://zhidao.baidu.com/question/41853032.html
[2]:http://blog.csdn.net/Solstice/archive/2010/01/16/5196544.aspx
[3]:http://blog.21ic.com/user1/5184/archives/2009/65439.html

李熙�?/a> 2010-07-13 23:03 发表评论

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