struct timeval begin_time, end_time;

This code declares two variables of type "struct timeval": "begin_time" and "end_time". These variables can be used to measure the elapsed time between two points in a program. The "struct timeval" structure contains two members: "tv_sec" and "tv_usec", which represent the number of seconds and microseconds elapsed since the epoch (January 1, 1970).

相关问题

请从cache、函数调用开销、编译等方面优化下面的串行程序，测试每个优化措施的效果。用Linux环境，编译器不限（gcc，icc等都可以）。 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define M 1500 #define NM 2000 #define N 2500 void generate_matrix(double *A, long m, long n) { long i, j; for (i=0; i<m; i++) for (j=0; j<n; j++) { A[i*n + j] = rand()/(RAND_MAX+1.0); //0 - 1 A[i*n + j] = 2*A[i*n + j] - 1; //-1 - +1 } } double handle_data(double data) { return sqrt(fabs(data)); } void handle_matrix(double *A, double *B, double *C, long m, long nm, long n) { long i, j, k; double s; for (i=0; i<m; i++) { for (j=0; j<n; j++) { s = 0; for (k=0; k<nm; k++) s += A[i*nm + k] * B[k*n + j]; C[i*n + j] = handle_data(s); } } } double sum_matrix(double *A, long m, long n) { long i, j; double s = 0; for (i=0; i<m; i++) for (j=0; j<n; j++) s += A[i*n + j]; return s; } int main() { double *A = (double *)malloc(M * NM * sizeof(double)); double *B = (double *)malloc(NM * N * sizeof(double)); double *C = (double *)malloc(M * N * sizeof(double)); generate_matrix(A, M, NM); generate_matrix(B, NM, N); struct timeval begin_time, end_time; double run_time_ms; gettimeofday(&begin_time); handle_matrix(A, B, C, M, NM, N); gettimeofday(&end_time); run_time_ms = (end_time.tv_sec - begin_time.tv_sec)*1000 + (end_time.tv_usec - begin_time.tv_usec)*1.0/1000; printf("run_time = %lfms\n", run_time_ms); printf("Sum = %.4f\n", sum_matrix(C, M, N)); free(A); free(B); free(C); return 0; }

优化串行程序可以从以下几个方面入手：

1. Cache优化：尽量利用CPU缓存，减少缓存失效，提高程序运行效率。可以采用循环展开、数据对齐、局部变量优化等方法。

2. 函数调用开销优化：尽量减少函数调用，尤其是递归函数调用。可以采用inline函数、宏定义等方法。

3. 编译优化：使用合适的编译选项，如-O2、-O3等，进行代码优化。可以采用静态链接库、动态链接库等方式减少代码大小。

针对以上优化措施，可以分别进行测试，比较优化前后程序的性能指标，确定最佳优化方案。在Linux环境下，可以使用gcc、icc等编译器进行编译和测试。

本关的编程任务是补全右侧代码片段中Begin至End中间的代码，具体要求如下： 往串口里面写数据； 将串口中的数据读取出来。 本关涉及的代码文件UartRWTest.c的代码框架如下： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> /*需要写入的数据的指针为wbuf，存放读取到底数据的缓冲区为rbuf，并将读到的数据长度作为函数返回值*/ int uart_rw(int fd, const char *wbuf, char *rbuf) { /********Begin********/ /*********End*********/ }

下面是补全后的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>

int uart_rw(int fd, const char *wbuf, char *rbuf) {
    int ret = 0;
    fd_set read_fds;
    struct timeval timeout;
    int len = strlen(wbuf);

    // 发送数据
    ret = write(fd, wbuf, len);
    if (ret < 0) {
        perror("write");
        return -1;
    }

    // 接收数据
    FD_ZERO(&read_fds);
    FD_SET(fd, &read_fds);
    timeout.tv_sec = 5; // 设置超时时间为5秒
    timeout.tv_usec = 0;
    ret = select(fd + 1, &read_fds, NULL, NULL, &timeout);
    if (ret < 0) {
        perror("select");
        return -1;
    } else if (ret == 0) {
        printf("uart_rw: timeout\n");
        return -1;
    } else {
        ret = read(fd, rbuf, 1024);
        if (ret < 0) {
            perror("read");
            return -1;
        }
        rbuf[ret] = 0;
    }

    return ret;
}

以上代码中，`uart_rw()` 函数用于往串口里面写数据，并将串口中的数据读取出来。具体实现步骤如下：

1. 使用 `write()` 函数向串口写入数据；
2. 使用 `select()` 函数监听串口是否有数据可读，设置超时时间为5秒；
3. 如果 `select()` 函数返回值小于0，则表示出错，直接返回 -1；
4. 如果 `select()` 函数返回值为0，则表示超时，直接返回 -1；
5. 如果 `select()` 函数返回值大于0，则表示串口中有数据可读，使用 `read()` 函数读取数据，并将读取到的数据存放在 `rbuf` 缓冲区中；
6. 如果 `read()` 函数返回值小于0，则表示出错，直接返回 -1；
7. 如果 `read()` 函数返回值大于等于0，则表示读取成功，将读取到的数据长度作为函数返回值返回。

需要注意的是，以上代码中使用了异步I/O模型，即当串口中没有数据可读时，`select()` 函数会阻塞程序，直到串口中有数据可读或者超时时间到。