[ TAG 141 ][09.09.2021] -Erfolgreich -IAP-20210601-20210722-1145

Ich beginne mit der Worksession. Mein erster Anhaltspunkt ist der Beitrag [T133].

In dieser WORKSESSION werde ich mich um die Performance-Tests kümmern. Ich denke es ist schon wichtig zu wissen, welches Verfahren, wie viel Rechen-Ressourcen verbraucht.

Grundlagen der Zeitmessung. Die Nanosekunde wird mit der Methode time.time_ns() gemessen.
Quelle:

[https://docs.python.org/3/library/time.html#time.time_ns]

Messung:

Wie viele Schleifendurchgänge werden innerhalb einer Nanosekunde erzielt?

Ergebnis:
Durch Messung habe ich herausgefunden, dass ich die Zeit ca. eine Mikrosekunde genau messen kann.
Mein Messbarer Wert befindet sich zwischen 7.700 bis 7.800 Schleifendurchläufen. Das Zeigte mir die Siebte und Achte Zeitmessung.
Auf Nano-Sekunden-Ebene kann ich mit Python nicht messen.
Bei der achten Messung haben wir 7.800 Schleifendurchläufe und eine Zeitmessung von 997.300 Nanosekunden.
997.300 Nanosekunden sind 997 Mikrosekunden und 0,9 Millisekunden
Erste, zweite, dritte Zeitmessung zeigen folgende Gesetzmäßigkeiten

Messbare Zeitdifferenz befindet sich bei 997 Mikrosekunden
Innerhalb der messbaren Zeitdifferenz werden ca 8.000 Schleifendurchläufe registriert
Ich habe errechnet, dass ein Schleifendurchlauf ca. 120 Nanosekunden beträgt. Die 120 Nanosekunden lassen sich jedoch nicht messen, weil die [time.time_ns()]-Methode nicht so schnell reagieren kann. Ein Schleifendurchlauf ist ca. 8000 mal schneller als die[time.time_ns()]-Methode.

# Erste Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm1 = 0
dummy = True
i = 0
while dummy:
    i += 1
    if tm0 != time.time_ns():
        tm1 = time.time_ns()
        dummy = False
print("Erste Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1-tm0}")
print(f"(tm1-tm0)//i = {(tm1 - tm0) / i}")
print("")

# Zweite Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm1 = 0
dummy = True
i = 0
while dummy:
    i += 1
    if tm0 != time.time_ns():
        tm1 = time.time_ns()
        dummy = False
print("Zweite Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print(f"(tm1-tm0)//i = {(tm1 - tm0) / i}")
print("")

# Dritte Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm1 = 0
dummy = True
i = 0
while dummy:
    i += 1
    if tm0 != time.time_ns():
        tm1 = time.time_ns()
        dummy = False
print("Dritte Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print(f"(tm1-tm0)//i = {(tm1 - tm0)/i}")
print("")

# Vierte Zeitmessung
dummy = True
i = 0
tm0 = time.time_ns()
while dummy:
    i += 1
    dummy = False
tm1 = time.time_ns()
print("Vierte Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print("")

# Fünfte Zeitmessung
dummy = True
i = 0
tm0 = time.time_ns()
tm00 = 0
while dummy:
    i += 1
    tm00 = time.time_ns()
    dummy = False
tm1 = time.time_ns()
print("Fünfte Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm00: {tm00}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print("")

# Sechste Zeitmessung
dummy = True
i = 0
tm0 = time.time_ns()
tm00 = 0
while dummy:
    i += 1
    tm00 = time.time_ns()
    if i == 7760:
        dummy = False
tm1 = time.time_ns()
print("Sechste Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm00: {tm00}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print("")

# Siebte Zeitmessung
dummy = True
i = 0
tm0 = time.time_ns()
tm00 = 0
while dummy:
    i += 1
    tm00 = time.time_ns()
    if i == 7700:
        dummy = False
tm1 = time.time_ns()
print("Siebte Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm00: {tm00}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print("")

# Achte Zeitmessung
dummy = True
i = 0
tm0 = time.time_ns()
tm00 = 0
while dummy:
    i += 1
    tm00 = time.time_ns()
    if i == 7800:
        dummy = False
tm1 = time.time_ns()
print("Achte Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm00: {tm00}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print("")

AUSGABE:

Erste Zeitmessung

i: 3220

tm0: 1631148818144550600

tm1: 1631148818145547900

tm1-tm0 = 997300

(tm1-tm0)//i = 309.72049689440996

Zweite Zeitmessung

i: 8642

tm0: 1631148818145547900

tm1: 1631148818146544900

tm1-tm0 = 997000

(tm1-tm0)//i = 115.36681323767647

Dritte Zeitmessung

i: 8065

tm0: 1631148818146544900

tm1: 1631148818147542200

tm1-tm0 = 997300

(tm1-tm0)//i = 123.65778053316801

Vierte Zeitmessung

i: 1

tm0: 1631148818147542200

tm1: 1631148818147542200

tm1-tm0 = 0

Fünfte Zeitmessung

i: 1

tm0: 1631148818147542200

tm00: 1631148818147542200

tm1: 1631148818147542200

tm1-tm0 = 0

Sechste Zeitmessung

i: 7760

tm0: 1631148818147542200

tm00: 1631148818147542200

tm1: 1631148818147542200

tm1-tm0 = 0

Siebte Zeitmessung

i: 7700

tm0: 1631148818148539500

tm00: 1631148818148539500

tm1: 1631148818148539500

tm1-tm0 = 0

Achte Zeitmessung

i: 7800

tm0: 1631148818148539500

tm00: 1631148818149536800

tm1: 1631148818149536800

tm1-tm0 = 997300

Hier sind die Messungen vom SHM-Modul

# Erste Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm1 = time.time_ns()
i = 0
while GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR):
    i += 1
    GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, False)
print("Erste Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1-tm0}")
print(f"(tm1-tm0)/i = {(tm1-tm0)/i}")
print("")
GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, True)

# Zweite Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm1 = 0
i = 0
while GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR):
    i += 1
    if tm0 != time.time_ns():
        tm1 = time.time_ns()
        GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, False)
print("Zweite Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print(f"(tm1-tm0)/i = {(tm1 - tm0) / i}")
print("")
GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, True)

# Dritte Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm1 = 0
i = 0
while GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR):
    i += 1
    if tm0 != time.time_ns():
        tm1 = time.time_ns()
        GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, False)
print("Dritte Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print(f"(tm1-tm0)/i = {(tm1 - tm0) / i}")
print("")
GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, True)

# Vierte Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm1 = 0
i = 0
while GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR):
    i += 1
    if tm0 != time.time_ns():
        tm1 = time.time_ns()
        GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, False)
print("Vierte Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print(f"(tm1-tm0)/i = {(tm1 - tm0) / i}")
print("")
GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, True)

# Fünfte Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm00 = 0
tm1 = 0
i = 0
while GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR):
    i += 1
    tm00 = time.time_ns()
    if i == 2100:
        GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, False)
tm1 = time.time_ns()
print("Fünfte Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm00: {tm00}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print(f"(tm1-tm0)/i = {(tm1 - tm0) / i}")
print("")
GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, True)

# Sechste Zeitmessung
tm0 = time.time_ns()
tm00 = 0
tm1 = 0
i = 0
while GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR):
    i += 1
    tm00 = time.time_ns()
    if i == 2200:
        GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, False)
tm1 = time.time_ns()
print("Sechste Zeitmessung")
print(f"i: {i}")
print(f"tm0: {tm0}")
print(f"tm00: {tm00}")
print(f"tm1: {tm1}")
print(f"tm1-tm0 = {tm1 - tm0}")
print(f"(tm1-tm0)/i = {(tm1 - tm0) / i}")
print("")
GLOBALS_20210819.FLAG_MWL(SHM_MKI_ATTR, True)

AUSGABE:

Erste Zeitmessung

i: 1

tm0: 1631153570843362800

tm1: 1631153570843362800

tm1-tm0 = 0

(tm1-tm0)/i = 0.0

Zweite Zeitmessung

i: 1256

tm0: 1631153570843362800

tm1: 1631153570844359400

tm1-tm0 = 996600

(tm1-tm0)/i = 793.4713375796179

Dritte Zeitmessung

i: 2149

tm0: 1631153570844359400

tm1: 1631153570845356400

tm1-tm0 = 997000

(tm1-tm0)/i = 463.936714751047

Vierte Zeitmessung

i: 2158

tm0: 1631153570845356400

tm1: 1631153570846353700

tm1-tm0 = 997300

(tm1-tm0)/i = 462.14087117701575

Fünfte Zeitmessung

i: 2100

tm0: 1631153570846353700

tm00: 1631153570846353700

tm1: 1631153570846353700

tm1-tm0 = 0

(tm1-tm0)/i = 0.0

Sechste Zeitmessung

i: 2200

tm0: 1631153570847351000

tm00: 1631153570848348300

tm1: 1631153570848348300

tm1-tm0 = 997300

(tm1-tm0)/i = 453.3181818181818

Schlussfolgerung:

Die Messungen zeigen, dass die While-Schleifendurchlauffrequenz bei 1,2 MHz liegt. Die Frequenz der Audioaufnahme beträgt 44,1 KHz.

Die Schleifendurchlauffrequenz der WHILE-Schleife mit SHM ist 28 mal höher als die Audioaufnahmefrequenz.

Hochachtungsvoll

Artem Kraft

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Artem Kraft

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