嵌入式Linux：获取进程时间

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进程时间是指进程从创建到当前时刻所使用的CPU资源的总时间。为了记录和分析，内核将CPU时间（进程时间）分为以下两个部分：

用户CPU时间：进程在用户空间（用户态）运行时所花费的CPU时间。有时也称为虚拟时间（virtual time）。

系统CPU时间：进程在内核空间（内核态）运行时所花费的CPU时间。这是内核执行系统调用或代表进程执行其他任务（例如，处理页错误）所花费的时间。

通常，进程时间是指用户CPU时间和系统CPU时间的总和，即进程使用的总CPU时间。

提示：进程时间不等于程序的整个生命周期所消耗的时间。如果进程处于休眠状态（进程被挂起，不会得到系统调度），它不会使用CPU资源，因此休眠时间不计入进程时间。

在Linux系统中，获取进程时间的两种常用方法是使用times函数和clock函数。这些函数允许程序获取进程的CPU时间，以进行性能分析和优化。


times 函数：

用于获取进程及其子进程的用户和系统CPU时间。

返回从系统启动到调用时的时钟滴答数。

struct tms 结构用于存储具体时间信息。


clock 函数：

用于获取程序的用户和系统CPU时间。

返回从程序启动到调用时的时钟滴答数。

通过将返回值除以CLOCKS_PER_SEC可以得到秒数。

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times函数
times函数用于获取当前进程及其子进程的CPU时间。

函数原型如下：

#include  clock_t times(struct tms *buf);
参数：

buf：指向struct tms结构的指针，用于存储进程时间信息。


返回值：

返回从系统启动到调用times函数时的时钟滴答数（clock ticks）。

失败时返回(clock_t)-1，并设置errno来指示错误。


struct tms 结构：

struct tms {    clock_t tms_utime;  /* 用户CPU时间 */    clock_t tms_stime;  /* 系统CPU时间 */    clock_t tms_cutime; /* 已终止的子进程的用户CPU时间 */    clock_t tms_cstime; /* 已终止的子进程的系统CPU时间 */};
示例如下：

#include #include #include int main() {    struct tms t;    clock_t start, end;     start = times(&t);    if (start == (clock_t)-1) {        perror("times");        return 1;    }     // 模拟一些工作负载    for (volatile int i = 0; i 100000000; i++);     end = times(&t);    if (end == (clock_t)-1) {        perror("times");        return 1;    }     long ticks_per_second = sysconf(_SC_CLK_TCK);     printf("User time: %lf seconds
", (double)t.tms_utime / ticks_per_second);    printf("System time: %lf seconds
", (double)t.tms_stime / ticks_per_second);    printf("Child user time: %lf seconds
", (double)t.tms_cutime / ticks_per_second);    printf("Child system time: %lf seconds
", (double)t.tms_cstime / ticks_per_second);     return 0;}
2
clock函数
clock函数用于获取程序的用户CPU时间。

函数原型如下：

#include  clock_t clock(void);

返回值：

返回程序使用的用户和系统CPU时间的时钟滴答数（clock ticks）。

失败时返回(clock_t)-1，并设置errno来指示错误。

示例如下：

#include #include  int main() {    clock_t start, end;    double cpu_time_used;     start = clock();    if (start == (clock_t)-1) {        perror("clock");        return 1;    }     // 模拟一些工作负载    for (volatile int i = 0; i 100000000; i++);     end = clock();    if (end == (clock_t)-1) {        perror("clock");        return 1;    }     cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;     printf("CPU time used: %f seconds
", cpu_time_used);     return 0;}

这两个函数在进行程序性能分析和调试时非常有用，可以帮助开发者了解程序的CPU时间消耗情况。

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