《Cracking the Coding Interview》——第16章：线程与锁——题目2

时间：2014-04-27 21:24:59 收藏：0 阅读：672

2014-04-27 19:14

题目：如何测量上下文切换的时间？

解法：首先，上下文切换是什么，一搜就知道。对于这么一个极短的时间，要测量的话，可以通过放大N倍的方法。比如：有A和B两件事，并且经常一起发生，每件只需要花几纳秒。如果你把A事件连续做几百万次，而B时间只做了几次，这样就能排除B事件对于测量的影响。如果总时间S = mA + nB。当m >> n 时，A≈S / m。下面的测量方法类似于打乒乓球，在主线程和副线程间互相传递一个令牌，这个令牌可以是变量、管道之类的用于通信的工具。与此同时，利用操作系统提供的调度函数强制决定调度顺序，用于触发上下文切换。下面这份代码我是照着读完了才写的，初次碰见这个题目还真是无从下手，因为完全没有想到如何触发上下文切换。

代码：

 1 // 16.2 How to measure the time of a context switch?
 2 // reference code from http://blog.csdn.net/dashon2011/article/details/7412548
 3 #include <stdio.h>
 4 #include <stdlib.h>
 5 #include <sys/time.h>
 6 #include <time.h>
 7 #include <sched.h>
 8 #include <sys/types.h>
 9 #include <unistd.h>
10 
11 int main()
12 {
13     int x, i, fd[2], p[2];
14     int tv[2];
15     char send    = ‘s‘;
16     char receive;
17     pipe(fd);
18     pipe(p);
19     pipe(tv);
20     struct timeval tv_start,tv_end;
21     struct sched_param param;
22     param.sched_priority = 0;
23 
24     while ((x = fork()) == -1);
25     if (x == 0) {
26         sched_setscheduler(getpid(), SCHED_FIFO, &param);
27         gettimeofday(&tv_start, NULL);
28         write(tv[1], &tv_start, sizeof(tv_start));
29         //printf("Before Context Switch Time1.sec %u s\n", tv_start.tv_sec);
30         //printf("Before Context Switch Time1.usec %u us\n", tv_start.tv_usec);        
31         for (i = 0; i < 10000; i++) {
32             read(fd[0], &receive, 1);
33             //printf("Child read!\n");
34             write(p[1], &send, 1);
35             //printf("Child write!\n");
36         }
37         exit(0);
38     }
39     else {
40         sched_setscheduler(getpid(), SCHED_FIFO, &param);
41         for (i = 0; i < 10000; i++) {
42             write(fd[1], &send, 1);
43             //printf("Parent write!\n");
44             read(p[0], &receive, 1);
45             //printf("Parent read!\n");
46         }
47         gettimeofday(&tv_end, NULL);
48         //printf("After Context SWitch Time1.sec %u s\n", tv_end.tv_sec);
49         //printf("After Context SWitch Time1.usec %u us\n", tv_end.tv_usec);
50         
51     }
52     read(tv[0], &tv_start, sizeof(tv_start));    
53     //printf("Before Context Switch Time2.sec %u s\n", tv_start.tv_sec);
54     //printf("Before Context Switch Time2.usec %u us\n", tv_start.tv_usec);
55     //printf("Before Context Switch Time %u us\n", tv_start.tv_usec);
56     //printf("After Context SWitch Time2.sec %u s\n", tv_end.tv_sec);
57     //printf("After Context SWitch Time2.usec %u us\n", tv_end.tv_usec);
58     printf("Task Switch Time: %f us\n", (1000000 * (tv_end.tv_sec - tv_start.tv_sec) + tv_end.tv_usec - tv_start.tv_usec) / 20000.0);    
59     
60     return 0;
61 }

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