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時間を「実」、「ユーザー」、「sys」と解釈する方法

前書き

私は、bashプログラムのさまざまな部分の処理を30秒から1秒未満に減らすためにコードを微調整しました。 time、real、およびuser変数を報告するときにsysコマンドがどのように機能するかについて、頭を悩ませています。

私はこのコードを持っています：

echo " "
echo "Time to build DirsNdxArr from DirsArr $DirsArrCnt elements:"
DirsArrCnt=${#DirsArr[@]}
time for (( i=1; i<$DirsArrCnt; i=i+$DaElementCnt )); do
    DirsNdxArr["${DirsArr[$i]}"]=$i
    AllItemSizes=$(( $AllItemSizes + ${DirsArr[$(( $i + $ColFileSizes - 1 ))]} ))
done

echo " "
echo "Time to build FilesNdxArr from FilesArr $FilesArrCnt elements:"
FilesArrCnt=${#FilesArr[@]}
time for (( i=0; i<$FilesArrCnt; i=i+$FaElementCnt )); do
    FilesNdxArr["${FilesArr[$i]}"]=$i
    AllTagSizes=$(( $AllTagSizes + ${FilesArr[$(( $i + $FaColFileSizes ))]} ))
done

それはこれを報告します：

Time to build DirsNdxArr from DirsArr 56700 elements:

real    0m0.149s
user    0m0.149s
sys     0m0.000s

Time to build FilesNdxArr from FilesArr 390 elements:

real    0m0.002s
user    0m0.002s
sys     0m0.000s

なぜsys時間はゼロを報告するのですか？

timeビルトインコマンドの出力を解釈すると、システムは何もしていないと想定されますが、これは実際には何も起きていません。

ps\nは、-eパラメーターを使用してechoへの改行として使用できることを知っています。私の習慣は、読みやすさを優先して、1つのライナーキュートさとフリンジ引数を犠牲にすることです。

bashbenchmarks
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WinEunuuchs2Unix

要するに、プログラムが特権タスクの実行を要求しなかったことを意味します。したがって、CPUは特権（カーネル）モードで時間を費やしていません。

基本から

まず、timeの出力を適切に解釈するために理解する必要があるいくつかのことがあります。

  • 実行しているtimeコマンド（複数あるため）
  • 各フィールドの意味とそれぞれの意味（追加の読み取り ここ ）
  • カーネルモードとユーザーモードの違い

timeコマンドには2つのタイプがあります。 Shellビルトインと/usr/bin/timeがあります。組み込みのシェルは、使用しているものであり、デフォルトで3行、real、user、およびsysが表示されます。 timeのマニュアルにも、この同じ形式の出力が記載されています。

 -p, --portability
     Use the following format string, for conformance with POSIX standard 1003.2:
               real %e
               user %U
               sys %S

また、「出力のフォーマット」セクションを確認すると、次のことがわかります。

         E      Elapsed real (wall clock) time used by the process, in [hours:]minutes:seconds.
         U      Total number of CPU-seconds that the process used directly (in user mode), in seconds.
         S      Total number of CPU-seconds used by the system on behalf of the process (in kernel mode), in
                 seconds.

このすべての情報から、CPUを実行できる2つのモード（ユーザーモードとカーネルモード）があり、timeコマンドは、プログラム/アプリがCPUに要求したことを実行するためにCPUが特定のモードに留まる時間を表示しますする。

Sys時間レポートとは何であり、0値は何を意味するのかを理解する

それでは、違いは、コードを実行できるユーザーモードとカーネルモードがあるということです。これは、基本的に、プログラムがいくつかのタスクを実行するためにカーネルモードを使用しなかったことを意味することがわかります。それは実際にはどういう意味ですか？

この投稿 を参照してください：

カーネルモードでは、実行中のコードは、基盤となるハードウェアに完全かつ無制限にアクセスできます。任意のCPU命令を実行し、任意のメモリアドレスを参照できます。

そして、同じ投稿の別の回答から：

ユーザーモードからカーネルモードへの切り替えは、CPUによって自動的に行われません。 CPUが割り込み（タイマー、キーボード、I/O）によって割り込まれています。割り込みが発生すると、CPUは現在実行中のプログラムの実行を停止し、カーネルモードに切り替え、割り込みハンドラーを実行します。このハンドラーは、CPUの状態を保存し、その操作を実行して、状態を復元し、ユーザーモードに戻ります。

これが出力の意味です-カーネルモードへの切り替えはなく、CPUはプログラムから割り込みを受信しませんでした。これは、CPUからの昇格された特権を必要とするものがコードにないことも意味します

注：これはおそらく、malloc()のようなものでメモリを割り当てるため、「カーネルモードへの長い/注目すべき切り替えはなかった」と言い換えるべきですCの関数はカーネルモードに切り替える必要がありますが、これらは微視的なスイッチであり、デバッガーまたはstraceコマンドで実際に調査する必要があります。

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Sergiy Kolodyazhnyy