代码系统[置顶] 系统调用之时间开销

改章节朋友在青岛吃饭的时候突然想到的...今天就有想写几篇关于代码系统的文章，所以回家到之后就奋笔疾书的写出来发表了

            ps：写了很长时间，所以转载请著名作者（lancegentry） ！！！还有这句话！！！

            再ps一个：转载注明本空间地址呀！！！http://blog.csdn.net/lancegentry/article/details/8937514

            一个程序应用系统调用的次数会很大程度上影响系统的性能,因为在执行系统时，会从用户代码切换执行内核代码，然后返回用户代码。优化手腕就是尽量增加系统调用。一下实验用来验证系统会付出伟大d呃开销，所用时间与电脑配置、所用的系统的内核有关，故在不同的电脑或统一电脑的不同系统上会有一些差异，但是结果一定是雷同的。
       本人应用的系统是Mac OS X 10.8.3 。

    

           1.首先我们建立一个约1Mb的文件(file.in)用于测试。建立代码如下，当然方法有很多这只是其中的一种。

    

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	FILE	*file;
	file = fopen("file.in", "w");
	int		i = 0xfffff;
	while (i--) {
		fprintf(file,"%c",i%26 + 'a');
		if (i%26 == 0)
			fprintf(file,"\n");
	}
	exit(0);
}

    

    2.

    然后编译copy_system.c 

    

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	char	c;
	int		in, out;

	in = open("file.in", O_RDONLY);
	out = open("file.out", O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);

	while (read(in,&c,1) == 1)
		write(out,&c,1);

	exit(0);
}

        

    上述代码中要注意的是#include <unistd> (unix standard)要放在第一行，因为它定义的POSIX规范的有关标志可能会影响其他的头文件。

        我们可以看一下运行的结果

    

            这里我们首先看到有一个1.0M的文件file.in。然后喔们编译了copy_system.c，之后应用time命令查看执行时间。

        3.编译copy_system2.c 

    

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>

#define BLOCK 1024

int main()
{
	char	block[BLOCK];
	int		in, out;
	int		nread;

	in = open("file.in", O_RDONLY);
	out = open("file.out", O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);

	while ((nread = read(in,block,sizeof(block))) > 0)
		write(out,block,nread);

	exit(0);
}

        这里我们通过复制数据块的方法来增加系统调用（每次复制1K），看看结果（顺道验证刚才文件确切生成了。。。）

    每日一道理
人生好似一条河，既有波澜壮阔，汹涌澎湃，也有清风徐来，水波不兴；人生好似一首歌，既有欢乐的音符，也有悲壮的旋律；人生好似一条船，既有一帆风顺时，也有急流险滩处。愿我们都能勇于经受暴风雨的洗礼，接受生活的挑战和考验！

    

           我把上一次的执行也截取了上去以便比较，现在我们可以看到时间差距还是非常明显了，我们这是增加约2000次（2048)的系统调用所节俭的时间。并且我们看到这两个程序执行时间的差距还是伟大的。那么是否是越大越好呢？
       为了实验放便我们将 copy_system2.c中的#define BLOCK 1024删除即为上面代码

    

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>


int main()
{
	char	block[BLOCK];
	int		in, out;
	int		nread;

	in = open("file.in", O_RDONLY);
	out = open("file.out", O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);

	while ((nread = read(in,block,sizeof(block))) > 0)
		write(out,block,nread);

	exit(0);
}

        这样我们就可以很便利的停止实验了。实验结果如下

    

    

    这里我们应用 -Dname=value 的命令选项在编译时定义BLOCK变量。因为我应用的是64位系统所以在前期这个时间照旧在有减小的趋势，不过可以看出在256后这个值已经变更很小了。在1024后这些值开始了摆动，并且失去了之前的规律(system time每次减小一倍，2048和4096的数据（倒数第3个和倒数第1个）)。这是因为硬件会限制对底层系统调用一次能读写的数据块大小。

        最后希望大家能从本文中有所收获。2013.05.16   23：00
End 

文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录： 女人篇
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