Loading... # 嵌入式Linux系统编程 — 使用times和clock函数获取进程时间 ## 一、前言 在嵌入式Linux系统编程中,准确获取和测量进程的执行时间对于性能分析和优化至关重要。Linux提供了多种方式来获取进程的时间信息,其中 `times`和 `clock`函数是最常用的两种方法。本文将详细介绍这两个函数的用法及其在嵌入式系统中的应用。 ![](https://www.8kiz.cn/usr/uploads/2024/07/2282977339.png) ## 二、times函数 ### 1. 概述 `times`函数用于获取当前进程以及其子进程的用户时间和系统时间。该函数在 `unistd.h`头文件中声明,返回一个 `clock_t`类型的值,表示从系统启动到调用此函数时的时间,单位为时钟滴答(clock ticks)。 ### 2. 函数定义 ```c #include <unistd.h> #include <sys/times.h> clock_t times(struct tms *buf); ``` - **参数**: - `buf`:指向 `tms`结构体的指针,用于存储当前进程和子进程的时间信息。 - **返回值**: - 成功时,返回从系统启动到当前时间的时钟滴答数。 - 失败时,返回(clock_t)-1,并设置 `errno`。 ### 3. tms结构体 `tms`结构体包含以下成员: ```c struct tms { clock_t tms_utime; // 用户时间 clock_t tms_stime; // 系统时间 clock_t tms_cutime; // 子进程用户时间 clock_t tms_cstime; // 子进程系统时间 }; ``` ### 4. 示例代码 以下是一个使用 `times`函数获取进程时间的示例: ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/times.h> #include <time.h> int main() { struct tms start_time, end_time; clock_t start, end; long ticks_per_second = sysconf(_SC_CLK_TCK); // 获取开始时间 start = times(&start_time); // 模拟工作负载 for (volatile long i = 0; i < 1000000000; i++); // 获取结束时间 end = times(&end_time); // 计算并显示时间差 printf("User time: %f seconds\n", (double)(end_time.tms_utime - start_time.tms_utime) / ticks_per_second); printf("System time: %f seconds\n", (double)(end_time.tms_stime - start_time.tms_stime) / ticks_per_second); printf("Elapsed time: %f seconds\n", (double)(end - start) / ticks_per_second); return 0; } ``` ## 三、clock函数 ### 1. 概述 `clock`函数用于获取当前进程从启动到调用此函数时所使用的处理器时间。该函数在 `time.h`头文件中声明,返回一个 `clock_t`类型的值,表示处理器时间,单位为时钟滴答(clock ticks)。 ### 2. 函数定义 ```c #include <time.h> clock_t clock(void); ``` - **返回值**: - 成功时,返回从进程启动到当前时间的处理器时间(时钟滴答数)。 - 失败时,返回(clock_t)-1,并设置 `errno`。 ### 3. 示例代码 以下是一个使用 `clock`函数获取进程时间的示例: ```c #include <stdio.h> #include <time.h> int main() { clock_t start, end; double cpu_time_used; // 获取开始时间 start = clock(); // 模拟工作负载 for (volatile long i = 0; i < 1000000000; i++); // 获取结束时间 end = clock(); // 计算并显示时间差 cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC; printf("CPU time used: %f seconds\n", cpu_time_used); return 0; } ``` ## 四、times与clock的对比 ### 1. 用途 - **times**:适用于需要获取进程和其子进程详细时间信息的场景。 - **clock**:适用于需要快速获取进程CPU时间的场景。 ### 2. 精度 - **times**:提供更详细的时间信息,包括用户时间和系统时间,但需要考虑时钟滴答数。 - **clock**:返回处理器时间,单位为时钟滴答,使用更简单。 ### 3. 开销 - **times**:开销较大,因为需要获取多个时间值。 - **clock**:开销较小,获取单一的处理器时间。 ## 五、应用场景 - **性能分析**:在嵌入式系统中,使用 `times`函数可以详细分析每个进程和子进程的CPU时间消耗,帮助优化系统性能。 - **资源管理**:使用 `clock`函数可以快速监控进程的CPU使用情况,帮助开发者管理系统资源,避免资源耗尽。 ## 六、总结 在嵌入式Linux系统编程中,`times`和 `clock`函数是获取进程时间的两个重要工具。`times`函数提供了更详细的进程和子进程时间信息,而 `clock`函数则提供了更简单的处理器时间获取方法。根据具体需求选择合适的函数,可以更有效地进行性能分析和资源管理。通过本文的介绍,希望能帮助您更好地理解和使用这两个函数,提高嵌入式系统编程的效率和效果。 最后修改:2024 年 07 月 08 日 © 允许规范转载 打赏 赞赏作者 支付宝微信 赞 如果觉得我的文章对你有用,请随意赞赏