如何计算一段.NET代码的CPU使用率？

Question

我们的工具在诊断模式下生成性能日志，但我们跟踪代码执行时间（秒表+毫秒）的性能。

显然它根本不可靠，测试系统的CPU可以被一些随机过程使用，如果你配置的工具配置为运行10个线程而不是2个等，结果将完全不同。

我的问题是：

找出一段代码的正确CPU时间的正确方法是什么（不是整个过程）？

我的意思是CPU时间：

基本上CPU占用了多少周期。我假设对于同一台计算机中的同一段代码，它将始终相同，而不受其他进程的影响。 我可能会在这里找到一些基本的东西，如果是这样，请在评论或答案中启发我。

P.S。在我们的设置

中无法使用分析器

另一个更新，

为什么我不打算使用探查器

因为我们需要在具有不同数据的不同环境中测试代码，而我们没有分析器或IDE或类似的东西。因此代码本身应该处理它。一个极端的选择可能是使用分析器的DLL，但我不认为这个任务需要这么复杂的解决方案（假设没有免费且易于实现的分析库）。

Answer 1

  

我认为对于同一台计算机中的同一段代码，它将始终相同，而不受其他进程的影响

这不是计算机的工作方式。代码非常 受到计算机上运行的其他进程的影响。典型的Windows机器有大约1000个活动线程，您可以在Taskmgr.exe的“性能”选项卡中看到该数字。绝大多数人都睡着了，等待Windows发出的某种事件。尽管如此，如果机器正在运行代码，包括你的代码，它已经准备就绪并且需要占用CPU时间，那么Windows将为它们提供所有切片。

这使得测量代码所花费的时间量非常随意。您唯一可以估算的是最短的时间。通过运行测试你做了几十次，你可以得到一个不受其他进程影响的样本。然而，这将永远不会发生在现实生活中，你应该明智地将中位数值作为一个真实的测量值。

唯一真正有用的衡量标准是衡量算法的增量改进。更改代码，看看中间时间因此而变化。

Answer 2

  

基本上CPU占用了多少周期。一世   假设这将永远是相同的   相同的代码片段   电脑而不受其他影响   流程。可能有一些   我在这里缺少的基本东西，   如果是这样请赐教我   评论或答案。

函数使用的CPU时间是一个非常软弱的概念。

• 它是否包含在调用树下面的任何位置执行的I / O？
• 只是“自我时间”或包含被调查者吗？ （在严格的代码中，自我时间通常约为零。）
• 是否对所有调用进行了平均？定义“所有”。
• 为了什么目的，谁会消费这些信息？找到所谓的“瓶颈”？或者只是某种回归追踪目的？

如果目的不仅仅是测量，而是为了找到值得优化的代码，我认为更有用的概念是 堆栈上的时间百分比 。收集该信息的一种简单方法是在随机的挂钟时间读取函数调用堆栈（在您关注的时间间隔内）。这有以下属性：

• 它告诉包容性时间百分比。
• 它提供了行级（不仅仅是函数级）百分比，因此它可以精确定位代码行，无论它们是否是函数调用。
• 它包括I / O以及CPU时间。 （在严肃的软件中，排除I / O时间并不明智，因为你真的不知道在调用树的下面几层花了多少时间。）
• 对其他进程或CPU速度的CPU竞争相对不敏感。
• 不需要高采样率或大量样本来查找昂贵的代码。 （This is a common misconception.） 测量精度的每个附加数字需要大约100倍的样本，但这并不能更精确地找到昂贵的代码。

根据这一原则运作的探查器是Zoom。

另一方面，如果目标仅仅是测量，那么用户可以看到更改是否有助于或损害性能，那么需要控制CPU环境，并且我建议使用简单的总体时间测量。

Answer 3

衡量CPU时间的最佳方法是使用“rdtsc”或“Read Time Stamp Counter”指令。该计数器（CPU本身的一部分）以CPU的内部时钟速度递增。因此，两个读数之间的差异是经过的时钟周期数。如果代码（代码）不是太高级（虽然不太确定），这个计数器可以集成到你的代码中。您可以测量磁盘上的时间，网络上的时间，CPU中的时间等 - 可能性是无穷无尽的。如果将经过时钟周期数除以CPU速度（以兆赫为单位），您将获得经过的微秒数。这是非常好的精度和更好的可能考虑构建一个与CPU使用统计信息接口的GUI。

在您环境的帮助文件中搜索“rdtsc”或“ rdtsc”或“ _rdtsc”。