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Comment interpréter le temps "réel", "utilisateur" et "sys"

Introduction

J'ai peaufiné le code pour réduire le traitement de 30 secondes à moins d'une seconde dans différentes parties de mon programme bash. Je ne parviens pas à comprendre comment la commande time fonctionne lorsqu'elle indique les variables real, user et sys.

J'ai ce code:

echo " "
echo "Time to build DirsNdxArr from DirsArr $DirsArrCnt elements:"
DirsArrCnt=${#DirsArr[@]}
time for (( i=1; i<$DirsArrCnt; i=i+$DaElementCnt )); do
    DirsNdxArr["${DirsArr[$i]}"]=$i
    AllItemSizes=$(( $AllItemSizes + ${DirsArr[$(( $i + $ColFileSizes - 1 ))]} ))
done

echo " "
echo "Time to build FilesNdxArr from FilesArr $FilesArrCnt elements:"
FilesArrCnt=${#FilesArr[@]}
time for (( i=0; i<$FilesArrCnt; i=i+$FaElementCnt )); do
    FilesNdxArr["${FilesArr[$i]}"]=$i
    AllTagSizes=$(( $AllTagSizes + ${FilesArr[$(( $i + $FaColFileSizes ))]} ))
done

Cela rapporte ceci:

Time to build DirsNdxArr from DirsArr 56700 elements:

real    0m0.149s
user    0m0.149s
sys     0m0.000s

Time to build FilesNdxArr from FilesArr 390 elements:

real    0m0.002s
user    0m0.002s
sys     0m0.000s

Pourquoi sys time indique-t-il zéro?

En interprétant la sortie de la commande intégrée time, on pourrait supposer que le système ne fait rien mais ce n’est sûrement pas ce qui se passe?

ps Je sais que \n peut être utilisé comme nouvelle ligne de echo avec le paramètre -e. Mon habitude est de sacrifier un argument de bord et des arguments marginaux en faveur de la lisibilité.

bashbenchmarks
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WinEunuuchs2Unix

En résumé, cela signifie simplement que votre programme n'a pas demandé à exécuter de tâches privilégiées. Le processeur n'a donc pas passé de temps en mode privilégié (noyau).

Basics First

Tout d’abord, vous devez comprendre plusieurs choses pour interpréter correctement le résultat de time:

  • quelle commande time vous exécutez (car il y en a plusieurs)
  • la signification de chaque champ et ce que chacun d'entre eux signifie (lecture supplémentaire ici )
  • la différence entre le noyau et le mode utilisateur

Il y a deux types de commandes time. Il y a Shell intégré et il y a /usr/bin/time. Le shell intégré est celui que vous utilisez et affiche par défaut 3 lignes, real, user et sys. Le manuel de time mentionne également cette même forme de sortie:

 -p, --portability
     Use the following format string, for conformance with POSIX standard 1003.2:
               real %e
               user %U
               sys %S

Et si vous consultez la section "FORMATAGE DE LA SORTIE", nous avons:

         E      Elapsed real (wall clock) time used by the process, in [hours:]minutes:seconds.
         U      Total number of CPU-seconds that the process used directly (in user mode), in seconds.
         S      Total number of CPU-seconds used by the system on behalf of the process (in kernel mode), in
                 seconds.

De toutes ces informations, nous pouvons déduire qu'il existe deux modes d'exploitation du processeur: le mode utilisateur et le mode noyau, et que la commande time indique la durée pendant laquelle le processeur reste dans un mode donné pour faire tout ce que votre programme/application a demandé au processeur. faire.

Comprendre ce qu'est le rapport de temps système et ce que signifie 0 valeur

Bien, nous comprenons donc que la différence est qu’il existe un mode utilisateur et un mode noyau dans lesquels le code peut être exécuté. Nous pouvons déjà comprendre que cela signifie fondamentalement que le programme n'a pas utilisé le mode noyau pour exécuter certaines tâches. Qu'est-ce que cela signifie réellement?

Reportez-vous à ce post :

En mode noyau, le code d'exécution dispose d'un accès complet et illimité au matériel sous-jacent. Il peut exécuter toute instruction de la CPU et référencer toute adresse de mémoire.

Et d'une autre réponse sur le même post:

Le passage du mode utilisateur au mode noyau n’est pas effectué automatiquement par la CPU. La CPU est interrompue par des interruptions (minuteries, clavier, E/S). Lorsque l'interruption se produit, la CPU cesse d'exécuter le programme en cours, passe en mode noyau et exécute le gestionnaire d'interruptions. Ce gestionnaire enregistre l'état de la CPU, effectue ses opérations, le restaure et revient en mode utilisateur.

C’est donc ce que votre sortie signifie: il n’ya pas eu de basculement en mode noyau et la CPU n’a reçu aucune interruption du programme à cet effet. Cela signifie également que votre code n'a rien qui exigerait des privilèges élevés de la part du processeur.

Remarque : ceci devrait probablement être reformulé comme "il n'y avait pas de commutateur long/visible en mode noyau", car allouer de la mémoire avec quelque chose comme malloc() la fonction en C nécessiterait de passer en mode noyau, mais ce sont des commutateurs microscopiques, qu'il faudrait vraiment étudier avec un débogueur ou une commande strace.

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Sergiy Kolodyazhnyy