memcpy性能测试用例设计

背景：实现高性能memcpy函数。所以得先想清楚怎么测试性能！在网上也发现了一些测试用例，但是觉得不是很合理，在这里整理下思路，仅作笔记！

朴素思维

1. 在执行memcpy前，获取系统当前时间start_time;
2. 在执行memcpy后，获取系统当前时间end_time;
3. end_time - start_time，即可得耗费时间

获取系统当前时间

有以下几种获取时间的方式

// 以下三个函数，均声明在  
time_t time(time_t * timer) ;		//s 秒级精度
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);	//us 微妙级精度
int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespect *tp);	//ns 纳秒级精度

经过测试，执行一个printf 函数，需要400us左右，即0.4ms 毫秒。
个人觉得有些不可思议，一个小printf竟然需要耗费这么久时间！！
可能是函数消耗比较大，以后有空用汇编测试下

为方便以后扩展（可以轻易转化为us/ms/s），所以选取ns级精度时间函数 clock_gettime.
下为实例代码 参考链接

#include 
#include 
#include 

int main()
{
        struct timespec time_start={0, 0},time_end={0, 0}; 
        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &time_start);
        printf("start time : %llus,%llu ns \n", time_start.tv_sec, time_start.tv_nsec);
        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &time_end);
        printf("end time : %llus,%llu ns \n", time_end.tv_sec, time_end.tv_nsec);
        printf("duration time : %llus,%llu ns \n", time_end.tv_sec - time_start.tv_sec, time_end.tv_nsec - time_start.tv_nsec);

        return 1;
}

执行多少次合适

经过上面的测试，预估调用一次memcpy的耗时是ms us级别的。
memcpy的耗时和所要拷贝的数据规模有很大关系！

所以可能有这样几种情况：

1. 数据规模较小：1B <= sizeof(src) <1KB
   此时，耗时很短，ms级别。由于系统负载问题，可能会波动的比较厉害，所以需要执行多次，取得平均每次memcpy的平均值；

char src[100] = "1";
char dst[100];
int n = 1000;
while (n--) {
	memcpy_self(dst, src, 100);
}

2. 1KB <= sizeof(src) <1MB
   根据实际情况，采取1 / 3两种方案；
3. 数据规模较大：1MB < sizeof(src) <1GB
   此时，耗时估计在s级别，受系统负载影响较小，获取执行一次的时间即可；

#define KB 1024
#define MB (1024*KB)
#define GB (1024*MB)
char src[GB] = "1";
char dst[GB] ;
memcpy_self(dst, src, GB);

测试数据

需要关注的点

经过一天的研究，发现有以下情况可能会影响到函数性能 (IA32架构)

1. 数据对齐
   一般定义的int/char类型数据，都是对齐的。所以可能需要构造特殊结构体来实现未对齐的状况；
2. 4K页
   如果大于4K页，可以考虑整页整页的拷贝（似乎利用了copy-on-write特性）

测试数据

鉴于系统负载的变换对memcpy性能评判的影响，所以需要让该函数执行一段时间(秒级别)，求取单次拷贝的平均值，以此尽量降低负载变化对测量结果的影响。、
如何让memcpy的执行时间达到一定规模：
对于拷贝内存较少的情况，循环拷贝。为了方便，这里暂定拷贝总内存为1GB。单词拷贝内存越小，执行的次数越多，总时间越长。 (经测试，1GB的消耗时间大约为秒级别)

1. 单次拷贝1B，
2. 单次拷贝8B，
3. 单次拷贝9B，
4. 单次拷贝64B

内存大小	glibc时长	我的时长
1B
8B
9B
64B
结构体
4KB
4MB
1GB