使用getrusage来获取父母和孩子的时间

Question

我正在尝试如何在linux环境中使用c++中的getrusage函数，并且想知道我是否在正确的轨道上。

在申请项目之前，我编写了一个小程序，以确保我了解getrusage是如何工作的。我希望分别获得父进程和子进程的用户/内核时间。

void stupidFunction();
void childSort();


int main(void)
{

  pid_t parent_pid=getpid();

  struct rusage parent_before_function_usage;
  getrusage(RUSAGE_SELF,&parent_before_function_usage);

  time_t  parent_before_function_user_usage_sec=parent_before_function_usage.ru_utime.tv_sec;
  time_t  parent_before_function_user_usage_microsec=parent_before_function_usage.ru_utime.tv_usec;
  time_t  parent_before_function_cpu_usage_sec =parent_before_function_usage.ru_stime.tv_sec;
  time_t  parent_before_function_cpu_usage_microsecsec =parent_before_function_usage.ru_stime.tv_usec;

  stupidFunction();

  pid_t pid;



  if((pid = fork()) <0)
  {
    fprintf(stderr,"Failed to create a fork process\n");
  }
  else if (pid == 0)
  {
    childSort();
  }



  int status;



  waitpid(-1,&status,0);


  printf("in parent\n");

  struct rusage parent_after_function_usage;
  getrusage(RUSAGE_SELF,&parent_after_function_usage);

  time_t parent_after_function_user_usage_sec=parent_after_function_usage.ru_utime.tv_sec;
  time_t parent_after_function_user_usage_microsec=parent_after_function_usage.ru_utime.tv_usec;
  time_t parent_after_function_cpu_usage_sec =parent_after_function_usage.ru_stime.tv_sec;
  time_t parent_after_function_cpu_usage_microsecsec =parent_after_function_usage.ru_stime.tv_usec;

  time_t parent_real_user_usage_sec=parent_after_function_user_usage_sec - parent_before_function_user_usage_sec;
  time_t parent_real_user_usage_microsec= parent_after_function_user_usage_microsec - parent_before_function_user_usage_microsec;
  time_t parent_real_cpu_usage_sec=parent_after_function_cpu_usage_sec - parent_before_function_cpu_usage_sec;
  time_t parent_real_cpu_usage_microsec = parent_after_function_cpu_usage_microsecsec - parent_before_function_cpu_usage_microsecsec;

  printf("User mode CPU time for parent: %d seconds, %d microseconds\n",parent_real_user_usage_sec,parent_real_user_usage_microsec);
  printf("Kern mode CPU time for parent: %d seconds, %d microseconds\n",parent_real_cpu_usage_sec,parent_real_cpu_usage_microsec);


  struct rusage child_function_usage;
  getrusage(RUSAGE_CHILDREN,&child_function_usage);



  time_t all_children_user_usage_sec=child_function_usage.ru_utime.tv_sec;
  time_t all_children_user_usage_microsec=child_function_usage.ru_utime.tv_usec;
  time_t all_children_cpu_usage_sec =child_function_usage.ru_stime.tv_sec;
  time_t all_children_cpu_usage_microsec =child_function_usage.ru_stime.tv_usec;

  printf("User mode CPU time for all children: %d seconds, %d microseconds\n",all_children_user_usage_sec,all_children_user_usage_microsec);
  printf("Kern mode CPU time for all children: %d seconds, %d microseconds\n",all_children_cpu_usage_sec,all_children_cpu_usage_microsec);


  return 0;
}



void stupidFunction()
{

  int i=0;

  while(i<900000000)
  {
    //  printf("%d\n",i);
    i+=1;
  }

}


void childSort()
{
  printf("in childSort\n");

  int fd[2];
  fd[0]=open("file1", O_RDONLY,0777);
  fd[1]=open("file2", O_WRONLY,0777);

  dup2(fd[0],0);
  dup2(fd[1],1);

  char* execArgs[2];
  execArgs[0]="sort";
  execArgs[1]=NULL;

  execvp(execArgs[0],execArgs);
}

请提供一些关于代码正确性的反馈，而且，如果不是一个孩子，我有很多，这个代码会返回所有孩子加在一起的用法吗？

Answer 1

语义RUSAGE_CHILDREN在手册页中有很清楚的解释：

RUSAGE_CHILDREN 返回已终止并等待的调用进程的所有子进程的资源使用统计信息。这些统计数字将包括孙辈使用的资源，并进一步删除后代，前提是所有受干预的后代都等待被终止的子女。

由于您的子进程已经终止，并且您一直在等待它，因此它的统计信息应该包含在您的getrusage(RUSAGE_CHILDREN, ...)调用的数据中。如果你把电话放在waitpid之前，他们就不会被包括在内。

注意，它清楚地指出，这包括所有的孩子，即使有一个以上的孩子，以及更多的后代，只要他们已经被终止和等待。

我确实在你的程序中看到了一些错误，它们可以解释你可能看到的任何奇怪的行为。

首先，tv_usec成员的struct timeval类型不是time_t，而是suseconds_t。原则上，将.tv_usec分配给time_t类型的变量可能会使其溢出。

接下来，您的_sec和_microsec变量是time_t类型的，但是您可以使用%d格式说明符将它们打印到printf()，这是为int设计的。如果time_t的类型大于int (在64位Linux系统上就是这种情况)，那么这是行不通的。当您将_microsec变量更改为正确类型的suseconds_t时，情况也是如此。

现在，我们不一定对time_t和suseconds_t的类型了解很多。POSIX只表示time_t可以是整数类型，也可以是浮点类型，而suseconds_t是一个有符号整数类型，可以表示0到1000000之间的数字。

在所有Linux平台上，据我所知，time_t是一个带符号的整数类型，所以我相信我们可以安全地完成。

 time_t sec = ... ;
 time_t microsec = ...;
 printf("Time is %jd seconds and %jd microseconds\n", (intmax_t)sec, (intmax_t)microsec);

这不一定是可移植到所有Unix系统，但我认为它将工作在其中的大多数。

此外，使用0777模式打开文件也是一种糟糕的做法，甚至对于测试来说也是如此。