为什么CPU时间是负的

Question

我正在尝试测量以下代码的CPU时间 - struct timespec time1，time2，temp_time;

          clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1);

          long diff = 0;

          for(int y=0; y<n; y++) {

                for(int x=0; x<n; x++) {

                float v = 0.0f;

                 for(int i=0; i<n; i++)

                     v += a[y * n + i] * b[i * n + x];

                       c[y * n + x] = v;

                   }

            }
        clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time2);

        temp_time.tv_sec = time2.tv_sec - time1.tv_sec;

        temp_time.tv_nsec = time2.tv_nsec - time1.tv_nsec;

        diff = temp_time.tv_sec * 1000000000 + temp_time.tv_nsec; 

       printf("finished calculations using CPU in %ld ms \n", (double) diff/1000000); 

但是当我增加n的值时，时间值是负的。 代码打印n = 500的正确值，但它打印负值n = 700任何帮助将不胜感激。

这是完整的代码结构 -

void run(float A[], float B[], float C[], int nelements){
    struct timespec time1, time2, temp_time;

          clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1);

          long diff = 0;

          for(int y=0; y<nelements; y++) {

                for(int x=0; x<nelements; x++) {

                float v = 0.0f;

                 for(int i=0; i<nelements; i++)

                     v += A[y * nelements + i] * B[i * nelements + x];

                       C[y * nelements + x] = v;

                   }

            }
        clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time2);

        temp_time.tv_sec = time2.tv_sec - time1.tv_sec;

        temp_time.tv_nsec = time2.tv_nsec - time1.tv_nsec;

        diff = temp_time.tv_sec * 1000000000 + temp_time.tv_nsec; 

       printf("finished calculations using CPU in %ld ms \n"(double) diff/1000000); 
}

这个函数abovr从不同的fil调用如下：

SIZE = 500;

a = (float*)malloc(SIZE * SIZE * sizeof(float));

b = (float*)malloc(SIZE * SIZE * sizeof(float));

c = (float*)malloc(SIZE * SIZE * sizeof(float));

//initialize a &b
run(&a[SIZE],&b[SIZE],&c[SIZE],SIZE);

Answer 1

看起来像溢出使用unsigned long或更好的double用于diff

Answer 2

'tv_nsec'字段不应超过10 ^ 9（1000000000），原因显而易见：

if (time1.tv_nsec < time2.tv_nsec)
{
    int adj = (time2.tv_nsec - time1.tv_nsec) / (1000000000) + 1;

    time2.tv_nsec -= (1000000000) * adj;
    time2.tv_sec += adj;
}

if (time1.tv_nsec - time2.tv_nsec > (1000000000))
{
    int adj = (time1.tv_nsec - time2.tv_nsec) / (1000000000);

    time2.tv_nsec += (1000000000) * adj;
    time2.tv_sec -= adj;
}

temp_time.tv_sec = time1.tv_sec - time2.tv_sec;
temp_time.tv_nsec = time1.tv_nsec - time2.tv_nsec;

diff = temp_time.tv_sec * (1000000000) + temp_time.tv_nsec;

这段代码可以简化，因为它不会对'tv_sec'字段的符号做出任何假设。 大多数Linux系统头文件（和glibc？）提供宏来正确处理这种timespec算法不是吗？

Answer 3

可能的问题原因之一是printf格式用于长有符号整数值（ %ld ），但参数具有double类型。 要解决此问题，必须将格式字符串中的%ld更改为%lf 。

Answer 4

看看你的印刷声明：

printf("finished calculations using CPU in %ld ms \n", (double) diff/1000000);

您传递的第二个参数是double，但您将此浮点值打印为long（％ld）。 我怀疑这是你问题的一半。

这可能会产生更好的结果：

printf("finished calculations using CPU in %f ms \n", diff/1000000.0);

我也同意keety，你可能应该使用无符号类型或者你可以通过保持毫秒单位而不是纳秒来完全避免溢出问题。 这就是为什么我坚持使用64位无符号整数并保持在毫秒范围内的原因。

unsigned long long diffMilliseconds;

diffMilliseconds = (time2.tv_sec * 1000LL + time2.tv_nsec/1000000) - (time1.tv_sec * 1000LL + time1.tv_nsec/1000000);

printf("finished calculations using CPU in %llu ms \n", diffMilliseconds);