C write() 时间不一致

Posted 2023-03-17

【中文标题】C write() 时间不一致

【英文标题】：C write() time inconsistency

【发布时间】：2020-11-27 16:06:03

【问题描述】：

我编写了一个小程序，用于测量 Linux 中 c write() 函数的时间。令我惊讶的是，时间在多次迭代中并不一致。我已经看到第一次写入比立即连续写入花费的时间要长得多。该模式在多次运行/文件大小-缓冲区大小组合中继续存在。

代码如下： https://drive.google.com/file/d/1akwUz9mykkp0kk-FID9jxPClwJMD7uRI/view?usp=sharing

这是部分输出：

它：0 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.051 S:MS

它：1 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.027 S:MS

它：2 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.022 S:MS

它：3 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.021 S:MS

它：4 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.021 S:MS

它：5 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.021 S:MS

它：6 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.022 S:MS

它：7 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.022 S:MS

它：8 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.021 S:MS

它：9 文件大小：4.00MB 缓冲区大小：1.00KB 写入时间：0.021 S:MS

请注意它是如何编写函数调用的：0 几乎是连续调用的两倍。这种模式不断重复。它可能与 linux 页面缓存有关，但我不知道它到底是如何发挥作用的。救命！

【问题讨论】：

听说过磁盘缓存？听说过时间切片吗？

也许在第一个中，东西被初始化了？

请edit您的问题包括minimal reproducible example。性能可能取决于许多因素，包括您自己程序中的数据，当然还有许多外部因素。

我已添加该程序的链接。谢谢。

【参考方案1】：

这与处理器的缓存架构有关。在程序的第一次迭代期间，存储在硬盘驱动器或 SSD 内存中的文件被移动到缓存中以便进行处理，随着文件大小的增加，这需要更多时间。当程序再次需要相同的文件时，它将简单地使用存储在缓存中的文件，跳过主存。这会在第一次迭代和其余迭代之间产生写入时间差。

【讨论】：

缓存命中也可能在操作系统级别命中，并且取决于驱动器硬件，在磁盘驱动器的电子设备中也是如此。