11、计算机性能优化：从硬件指标到数据结构设计

计算机性能优化：从硬件指标到数据结构设计

1. 处理器时钟频率与能耗的实证测量

现代处理器具备众多硬件性能计数器和控制功能，涵盖处理器频率、温度、功率等。新的软件应用和库不断涌现，使获取这些信息变得更加便捷，降低了编程难度，还能让普通用户更易获取数据。

由于处理器频率的动态管理，处理器很少处于标称频率。空闲时频率降低，繁忙时则进入涡轮增压模式。以下两个交互式命令可查看处理器频率的行为：

watch -n 1 "lscpu | grep MHz"
watch -n 1 "grep MHz /proc/cpuinfo"

相关工具

• likwid 工具套件 ：包含命令行工具 likwid - powermeter 用于查看处理器频率和功率统计信息， likwid - perfctr 工具也会在摘要报告中显示部分统计信息。
• Intel® Power Gadget ：有适用于 Mac 和 Windows 的版本，Linux 版本功能相对有限，可图形化显示频率、功率、温度和利用率。
• CLAMR 迷你应用的 PowerStats 库 ：可在应用程序中跟踪能量和频率，并在运行结束时报告。目前在 Mac 上使用 Intel Power Gadget 库接口，Linux 系统的类似功能正在开发中。使用示例代码如下：