Question

I am trying to measure the speed of the CPU.I am not sure how much my method is accurate. Basicly, I tried an empty for loop with values like UINT_MAX but the program terminated quickly so I tried UINT_MAX * 3 and so on...

Then I realized that the compiler is optimizing away the loop, so I added a volatile variable to prevent optimization. The following program takes 1.5 seconds approximately to finish. I want to know how accurate is this algorithm for measuring the clock speed. Also,how do I know how many core's are being involved in the process?

#include <iostream>
#include <limits.h>
#include <time.h>

using namespace std;

int main(void)
{
    volatile int v_obj = 0;
    unsigned long A, B = 0, C = UINT32_MAX;

    clock_t t1, t2;
    t1 = clock();

    for (A = 0; A < C; A++) {
        (void)v_obj;
    }
    t2 = clock();
    std::cout << (double)(t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << std::endl;

    double t = (double)(t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC;
    unsigned long clock_speed = (unsigned long)(C / t);

    std::cout << "Clock speed : " << clock_speed << std::endl;
    return 0;
}

Answer 1

这根本不测量时钟速度，它测量每秒可以完成的循环迭代次数。没有规则说每个时钟周期会运行一次迭代。可能就是这种情况，你可能实际上已经发现它是这种情况 - 当然使用优化的代码和合理的CPU，无用的循环运行速度应该不会慢得多。它可以以半速运行，但是有些处理器不能每2个周期退出超过1个分支。在深奥的目标上，所有的赌注都没有了。

所以不，除了意外之外，这不会测量时钟周期。一般来说，获得经验时钟速度非常困难（你可以向你的操作系统询问它认为的最大时钟速度和当前时钟速度，见下文），因为

如果您测量一个循环占用的挂钟时间，您必须知道（至少近似）每次迭代的循环次数。这在组装中是一个非常糟糕的问题，需要对预期的微架构进行相当详细的了解（可能是一长串依赖指令，每个指令只能合理地占用1个周期，如add eax, 1？足够长的链条，测试中的差异/分支吞吐量变小到可以忽略不计），所以你在那里做的任何东西都是不可移植的，并且内置的假设可能会变错（实际上在SO上还有另一个答案，并且假设addps有一个延迟为3，它在Skylake上不再存在，并且没有旧的AMD）。在C？现在放弃。编译器可能正在滚动一些随机代码生成器，并且依赖它是合理的就像对熊做同样的事情。猜测每次迭代代码的周期数，你既不能控制也不知道就是愚蠢的。如果它只是在你自己的机器上你可以检查代码，但你也可以手动检查时钟速度，所以..
如果您测量在给定的挂钟时间内经过的时钟周期数，但这很棘手。因为rdtsc不会测量时钟周期（不再是），所以没有其他任何东西可以更接近。您可以测量某些东西，但是通过频率缩放和turbo，它通常不会是实际的时钟周期。您可以从性能计数器获得实际时钟周期，但不能从用户模式执行此操作。显然，你尝试这样做的任何方式都不是便携式的，因为你不能轻易地询问经过的时钟周期数。

因此，如果你这样做是为了获取实际信息，而不仅仅是乱七八糟，那么你应该问问操作系统。对于Windows，查询WLC for CurrentClockSpeed或MaxClockSpeed，无论您想要哪个。在Linux上有/proc/cpuinfo中的内容。仍然不便携，但是，没有解决方案。

至于

我怎么知道这个过程涉及多少核心？

1。当然，您的线程可能会在核心之间进行迁移，但由于您只有一个线程，因此它随时只能在一个核心上运行。

Answer 2

一个好的优化器可能会删除循环，因为

for (A = 0; A < C; A++) {
    (void)v_obj;
}

对程序状态的影响与;

相同

A = C;

因此优化器可以完全自由地展开循环。

所以你不能用这种方式测量CPU速度，因为它依赖于编译器和计算机上的速度（更不用说已经提到的可变时钟速度和多核架构）

Measuing CPU clock speed

2 个答案: