Varying speed of a program.

[matalog]

(05-22-2022 01:34 AM)anyfoo Wrote:  

(05-21-2022 11:47 PM)matalog Wrote:  I have not experienced programming languages that have different run-times in the same programs!

Oh, but there are plenty which do just by themselves. Anything with a JIT (the more dynamic the worse) or with a garbage collector, unless the start conditions are exactly the same. Even if they are or even if your language is entirely deterministic (say it's compiled C), modern operating systems will switch the core away from the current thread to whatever else needs running, and that is not deterministic. And even if that is not the case, interrupts and varying times to handle them still aren't deterministic and effectively introduce some "jitter". And a modern general purpose CPU will have caches and instruction pipelines that add onto that.

If you wanted to benchmark something on a C64 in the 80s, you already better took the average of multiple runs. Try on anything modern that isn't a simple microcontroller, and you have to make a lot of runs just to "warm up" the system to fill its caches and so on. (There are "real time" operating systems, but those mostly just give upper bound guarantees, not full determinism.)

The question is how significant the differences are, and whether it makes sense given e.g. the system's time slices for threads.

If you change your program to calculate, say, 5 times as much, does the absolute jitter stay the same or does it seem to scale with the amount of calculation it has to perform?

The jitter seems to scale with the program.

I ran this program twice. It takes 5 hours on an emulator, so I didn't want to run it again (it is a quine of sorts btw):

Code:

EXPORT TfsUPs()
BEGIN
LOCAL T1:=TICKS;LOCAL T2:=0;
LOCAL k:="21583203976220038516148060688225517656033562722385754869240987032029922693062590​78532034603950640129283116599690359117849735399903112570747129233682875312317892​05835996130237298147118225262010647426059454785235576471379999633800117254600048​54543280234265215099066837200237794245862711809376190179649618436959182802952202​37041845228952316300058737827900210446688422037472582472034430734586097726281982​73890816027699466337881432327067292933315026349166083528592126392194586910083878​80597923751817142265904370987299086803329053763192611045944993810172521493904422​58276587170673008834980283416650233167318207236629460500884724695346515447093112​80126128786018768121492986783700361588455325515251377625452512178661835749706726​79841277764446036183343760091605303185833169157901940867720349107875037776638549​62837757171250666974587485580511523481368095465390897606862879009181582574596402​84641750957954831492374807801690232811466715014899777596637057856445555074828701​39333359284038796239850626829573980482228116311151275465642668878881314151512851​94513913968569029306499040471322941459173098651049832354772192676326314851731450​70969379972015375279453583430696414368107380014428831765283359223803496175037367​38055463980995463155412231438359672270534144455167119533659174808219845673145105​91196551327818299328158453642211170502158448621699202744709762935173677707991201​16563425463614410897436349716991037847440326617884663645563142833099692435391900​15588165512479596467612532228323099422554020209278540539662730900814542219742089​63116055068834072455836022079898874620663575465702761516609013055843599161208664​16256091812795437299804623792264165107445761112722583480028236414706109228033191​18814308231849781281701706623023406710237626407117571495071921966256751069806965​44299715269261904557824813248162541992160948050530867778521822341662819858594163​62212519622799464532185874488412276242046256135022400298108988897003737522197590​60815993059643589546222220645951379226105246753531687825370749626016896567440747​15941209082719885817389782237860476481962847871254948795061049256298162157724337​14949662569327343726453143637623746218056900318422799639073513136165419130485441​59645601929754277564112191529324677181865699706971387924054732271138568150403606​50097502304431810674629527166720756056720055454684082553291127023826299823835689​04620668321864012899806837221289315841555693322135963985779092952571180100015918​26786371850005509985002305550668468129781233036667052711154030372404478818355490​82547303648632509536490142964742229797963690780091279593661545588190439941617660​19874166058663072009296856648124386272571741602060402218431569498702084649749380​42002679714324799664331672671038858462627700299740472686582532915616380417971366​38395795946629488826938420369065777284866905076184627057026859986122678573699698​32338015026250503540161801043238225738493486669369570372118928953686069514913736​57275209265563584684182391492011697300038606440927471463972696148460132991134795​94778338586571046391245556415295463228560006288082896485881641779590089893588563​34895026879419483324928188905077345971600832431308562758375152352939216199140752​09431068809363305985005055663521383865113295337411435605554637166727170378277292​47570250389738366212425570301947921138692193134166392992439955798478028645711996​67339532002816876308176908260182060080734316145900574651910369779099999714834898​10216749224704120495540501475682046695256122690055630957542109614292299034974271​25674797477834604383169390942453510654586364974122397500776363858887162864634949​88347860467483211158414568734014540238283340501790356220216409140330205493940485​72879739392384372278807650311745417193601199452385606629845691879672092466226356​28823154005748556118523309919240070703537660685338408120005761913296561671149826​19555125962820745688169330169881164420067494430007993166914227572084879099715999​91059449787502440627448916447600558822191496391219351785351006782450909001681221​38591042966381320086941365432144060652727706839795597575431079328037491979180401​74914931830430544170369257991358188985886062467128141550205536002529087746445851​90459038676962367199044800899096839245137549534720247936399198056772747219445889​84890832833552522313870566311245411232858178497214134292277147574149140671098902​44581591863049936573838588832521660864544178315866738605216120699085970467364434​81507757481728128906111675845627783688244361217636509035480423923141898032351554​63756793741984496654666988355044031064228602483312545936412814727981820197086161​70372879565413004811048386529386799735374894900650058625616673016523253479491582​20077761801019379607074923237977640924519207127110606449294941008025937134623778​32217465872216955672752277546965882702768907008451559296160360488018025099484727​62295313447668504588183642771390796989088598612010079196424996133037293117910551​62270706078876028946098856383903905346039546801225104546321134917287731837398697​21188240725833366336916269350308772377524389702811440234391577713171364485167180​34557248788470512893949906724310444373755164208891851336162666827858647428074222​73493962949934619173840256299124075263866522542094859106377378454276366001188631​98735967475946922670711411514128471076456897580849018714124770699041350991688175​24931835476560507910264881410025071503987022976336660331532867326567331350863128​83874440774154087288077361530711202073452963867717141198245028764483729457438256​88811501861831295342405758983530362940938420791987873554802003628992405611771857​57463953690306322905591582056770244684688612829597218426530517385942261821774470​54254513407585555883255835753258469866225751777712487488167454279593836255747373​16243167438709397143052247396794338947695349514775346188540655765033404015473726​82263837818941633840668926339840741649143428056355796972455680443412135608095303​12314668050728799539494846226333609741140553723317583566472365133434655449862997​93900639073908399912636841175213669910865139591224013297950287381596896032959021​05032649719005856324100537650570507154795084902117551805964719648750715245389019​84867400572733858541767305153119727095514586318662237021673788256452864968893248​32789785473855077289072399853703340534953221266694637592929633358535787990140498​47081379603426185525766007100393857227032160903348712096967096239997226428856604​57835707897682351450961195434293414495077779049160333679525971076575944063785804​92009158064470853767434518269585145736547370873419738271065846956169717345473752​21063285161936988639857778375529512369886385933735252637121625372356897665626635​19403653887510021109684801172443036851762509903827540704380611581413748032246319​52797085053999126265027287601782848466634494852703226316246089306164527190362282​83534838535341012084060108303114365305062631786062855148062923093217474059555966​52721055254424501310413048003982943169071617832365101982663826748084063089337934​19542102277548012106737914391726468552129702124922627011809366449341470277743706​96235531244222700514456415991192430908743492250256894419338184922442666143881440​60010187965304754864385921207835269417303689657469404914942204147786895414631360​18733992298021404440106262608242047374927813962478702260767772898325295479352562​66539066312041857852794285650800824807502810377501226224170671392243716381689112​76853422188972320635637018115570705094660378676752994600214376941966641315221019​04074100748499128637275613072864196256089356072521672515180167770814287896189050​09386944265882840132865743228082692412485749780902355573292315130053448149703457​35613220789361284264686322964371318216309795267749162725695276233298041918152124​13421507134445542371240274603394332275691278476802494106483727455338263473757188​70777774528822685723505960095020627369978439879268137727805711921363463943395939​94612573282044790996914982350458270009139323094140004867893331616538315036969285​97897498870366973644294071028056737118946389499041155287864247765608546230771184​82825195123647628201322859771742904744796889808768611669078755812908278804330536​58247093606807114765608113036174799229586456621242871867322175266372307307703279​30849234900642872712389140208305038211287558697146483646172426325942324123484877​55556807567128602604350643592613061080535445257489026191670619857047930313200649​70793224113007495186620647565180088372281427933443157602622709130120345931744303​06500281495002293448737306010323060146030564604028188950653600527217084317531529​66460327559169698155415836488379887237964004229243597343517723274277615851283909​34157509823765506094809765403975066063362073897044822535606830569387965760122296​22084129658652699164929467176373745069519885312992011572366289402714734592049587​11900620104186303054629487309663793954184042885202614656690299565099839439521682​18239206706305294403025253610604122867095274083684675221227667152607873449439045​71436167803754585416329798875527905668709389929689339304221132461185869692892784​30009346705648824242739120350869366805773431277779907169040802300833467325044028​09688443185695447344572067873931045751423330334696665922975300951130495750872167​83301598240760185090754877617246721334283652469094580646147572120281540371293274​50182171535061517639352931132418872672200706332900006555654576718242489091797248​85184726827562002665213596582331008959232600742844125349056998262408122432909689​63454720497480759734780977299020409176615087376013503561169156144803439747310973​04414553071729822179134661313927561919848280332820448752946013934449380649587110​84051154302227196468561558110347012541273091256872770777891699263443815887764062​06372564159694747819799292358654210486546585740349694259655667458984261884604741​67645552742182637956586946124804143372050615353813933258504746164128630798957171​58437546466483779487573166924493017164001611359381078024959259650880537625927425​20368639078063893418332111485815196426091810990107553327738797713769942557433791​68768008937070175862239101134546314354435662976628393221743509401675887176345395​55707758237285616204361673166920316750490964523418500407066983615286844087336696​67183771233054740863467881517021795207453234231005588809332352745474721370946969​03598640245145408452548470946159593647199540332890635402680995168986047517620252​20233521242449746023580477464450607648982727707956127669710284939691412045830601​63631681017171918203306613833436812009469611560635917814474465239126643560377038​62903988012825454755369260997925116808843266167848753979696676110628698980231874​94682995333096623212523422178960903208945970019675639801074260836896483076255067​02025643133592855968548171217481980961293009459305355483366387497877927035145696​73020905029921709228062292365405506267143864763388922122356269201244163034820278​82389503663503902656016341037135663486658238356611659642558687807493801910271855​24627376588239768764480033037634332202190224368577782263841091606208271634451128​29233339664115673145781604047943502042963115382015301752907878119094909832950724​38433664157963353283277907627195198629230995128423591495300786273600016487131266​59135659909098785727788090205778097551569203328649513200317204259616772566643396​82986952427578047518403998769099186312759847784786084943838214750435493307915507​14829495520234821324318001951488591033170712980509162332892030530371795146227052​27819778766912746008169190714939523160948379557335306438142153565922005111196322​62081053510423710350405744966357549808485069212522410135526648328266372181522201​18597304706859667250878570219573597550378144681472535820245625299248776390293377​14767397158829487962323467058470735845882779954699018505682155684224076790526445​16941195067954988235203258771185806502445164841628438759985019738881245331908367​20988204582479704305244142063834645533720696427443304267740769817173638184471671​38984068954526133706393904193062306160653862303194891463537812429129823794124546​13548100973775862659556081520772942485409596421285942918290410662188138692285794​42219218234910085481264808294295670006198524684564270143525325809635220435128149​50145824211302592527922167201353307580735836634794395073127487105345347754734957​50917073843026488654003413652104186462061773421768419452528643664700485745915395​67932144448090191994468607155934040312154608315782724105625821379741776062947665​14139906560170482717211136937280007950753875158030114831260222789794106414034884​10856470717302183954381399911028471649778816695688511875579168858073324194373374​53386710913094479785366597257228476455432898271784268768421058375584305998006570​15509704259067603626584276595558106987160361201462857445078446969290597667994030​64379276722975221416954601509406623677051488861004620488119865759969689327026069​66735768405124940048379150434203170637289876881662092551156886071986498135924585​23294797302383237648865691610332227194804579912826231339852770286301817419135144​64460109516424391760421293615773849131010307148008722048599642124805888772678303​72190066741053990560655807013514064765518778078914369223443029961150909834029853​97171778042949507668815110416898418094469847087707993535788124936276946863240725​62028464829333177697766492041747067182254797578453353675657111035998378162861076​36856341827070900268031670154559945702492240071437414426015447039427822268358673​12398525395238302564182998709364722154345166376534910821306498925468200600501559​68173927910627808984128183183098232833869641682420486244574566569368266195454005​39680249291718399026232942234532869210909028888869072912574379369688552474264148​45663167176637292442294874097111361828603398518671812387393666823447127417403283​28755348920220322397175273561373802619776984682689593424985108913930554410548080​83111443344294854722009246644217078966186356217122552111361245887551209170834039​71730977331181133047329728223753124706620337034997759633509007471535005481317146​33721187621743550736442783873731266582992450279335191000958076829985182215841800​76917765217967597022576731199942273950273325773149198119887889034630004772160079​46030055938601828246423197497784193330200079595128577122841800576971182729946710​12949597615417895581466841980325565792566416093098388099073016499440615664095047​75377589013292891495319903125868962713254934282488476236301702937031991424680321​96902792167327228621008095081597594645755592986796376383196071670268828924681239​75186003774911267290608858643096421261986810369508567215981092305755034271287485​19779932913570545711017099413330218806058424186938396108309955187208181503682857​08002278640558773314866804258855188484452192235572968366218855837060625524186873​65759180592257340735392520313818339102505052444383517924404412534717220968206887​24557533999833983574788419615741610658938180687639768458606908290443495810779312​60644577338531740308817779011188370074475847331128910518678277016564946797590528​82392955315262076816173226347728136687666914803432580961726185747549724577909175​15676623693921373785758457359825602398721144064401882617660694546349151847260432​78685985896307099310498701959093343317828195071307967766743129516031761194374531​94816803243398143353642611537994597165334549812297980534448272138193099410154340​66475700462331761055670372481175014421335758397533123845422822214894007193491128​97834036585298232289452925134357489495202577867150209032332807823070736854020892​92470155312923522974292926468644900563720022417994434334890276496598186521265218​95231826703253318551728288255653687546376537747216474938698595515204321617902197​92804451274176482278822964103520035366281178452560558659570377055386714260467960​59501437592520733043401050895052621929844836876259896515857716974468156344426782​44688942034979744857426331224540475367074905280853446276343304176743365514927061​52857978432087965182258913612757799102863025289772519234317368553159678088550375​32126025661241415662683061170072068920362014619797162234601331972550816819051725​80765617047931974822571735594987659549866110715157973201962386679350314159580523​44030418934817392200132216852968179798216372333181806055632393422457833243373673​91155376917348914920041073128456544990131560120285796196732947014294447472056642​22625614133339004037844620481365990970911970117078275249449039682915266103344614​90954733638922037541950909299733046952065372729827933943991223077328545037051529​51382079955751388192880981972675093818879181805034339884788446728343706031244356​56983667767437368547831044728618839100186120922918355723876234813488915185254290​28127984166743602133385300090861664213417153840300357355503178149233380092481113​95841543370223747012494680752517259320717647613603244010007336422153752365120636​41909968498255959892291436673284969847482574140675679044821462787848514160667624​81751455124433505853953001929605384671865920797097839115708538833304284315012511​80426695901079859460626121827714262405923289037686352051837876759997141640920511​49709915999501092243821182944008978368611280891106295118963296566137900163597313​63806413508836113687827268595734312165451427155000168564432819336614257523577868​88490666095747901574079566692877710576689602429337169355925162204418203069020740​05107735679341901938750647651133070542629225424875841202279541104634066285369075​69418709944334600574857706500319051729878483146075228996482543267544112028859232​67990910023525466452920806034930153165463351921313792865507525345497085052245408​93533000585945906696868478547244493253006250589976538220504110210114453698734558​00976144099993432453693138560209524328026062819579040343414745711741460425391959​78209228732224536303843772516463967109317487995192102509146379093976076364774213​47569600827825983421713571414718995136857902843840633695985964653860279966730914​24744044161451643449128417017097293253754469586875318126747173424969997665608321​86918494415578798359210323680173771022562468918527917898822734518579272700907377​91494275248754121196901791702753118852110585267072886964155747689525248017667136​83583271393090631442591125955761347985502125976121688789389722184383545294492152​98882312577952575766749670907254386787556167155428611575218987988514822229503889​65653003206310131419367026831340101526761691358597178182023604668537405340828834​26403510010214375352004582764862968131901928122382441950043407371276523580794618​05038190755678147169349846790343644627282185627172172462131111762501986397379627​23188647341036355604847968820700102538326834822886531615300946884532474083095082​66189709894649858906199596765759247648964781186053933296262842685366123616704052​80931156977825188062015120602819059038378866714603642952624868496162740569343588​85070102078905626832020083260208058144114164012184067192216130698369829922409042​76512008131509438669522352200266369584420869394643100850167831632667611305218154​80069490471175744892201662808729148057362561981455811121395942544368644327616557​44065207710260201649194436915531102014905965747546198182423340338922259769012699​34430977358936295073823235323379450012731572630847421177575662709716366108646663​80616307421643912325779144207270194525729268974042083162370784322218759546151786​62628055153630973804334796673512524301179697504998210051577225904081018841058689​28341251792521795804460805502322543950393158548569677038693584626985283811199018​16434535522307160049324147301190592402195798449380518453550393803219349989208354​72722693758222831667926514966615203261621368660276707009406488137162343253699483​60430930877415515186268768610785694860428957689829289313393834975097955263665999​20084621688147856747182556296540411417622087012120327838256535490213059346048113​01080445875634259680553174733989153728375261620059560120801370754116187758914489​76107753965170026193423967905346127434097735349906439950028504208654805659835047​38988554643820455050202779459239922859319683313496546912320472195669187429694918​70473389870400867800735463266603371394475476095749253680296361978343587844790409​30765649453002611507709534684943893775249971445267211128601121661803463122586823​60917063410948246477260865485201498773889748265804175308893006668795562002165353​82695466292240840332528688490842618308637750997256838207321959378718189019561946​35555012023432892615582567313025133607372353235940566450416725005284115429189744​99067172964048810057590336008970815423018773617723592351882808288422427847984658​75835537999269877976544120977460532995072950455222860631901343090390322587504985​38917540927908623581979818521822795903547091657249773469145686538037203984690528​20816263400169764699746807736519874989638742582209581636775866232730120512815179​23855122308997535135166455489353075958465837309071756183133137078494976962338100​06881171481658923176787878740360516153761245834887757928594817826605214377687757​12539351231735070707691315857968189743507424450326450198591725034048401264533391​43994609078764024101614151424819652626006386930471937590086263301564232641546791​66488969898794292883126211370731346377591778969962603088094101441091612594613272​25650742668875165742485148878184753761652634410481416191825618828798127688093250​42570239961922805322688065164302454289465245731672623411720741198905771707987387​58232342026114944065991156846950144247527058675601633947775088977775795393792682​66153148977159104888787508279343464773106196547617924491925311627473680125730298​47941221285380089059840909377349250515694534240718137673803266883527875863992714​53712264018288527415120959692985210772201345438267390979985706981382905762535422​83312622814612137700608641500314897090572414606576383925633641863237941756749167​28954133881969850189870675480749564072873486810084830047097237770617508713747612​72006169332985765265134930991963090583224635578930916279974840495145227932929040​10203905630624421777293185736975333418296943704324396170327110565414137702929562​45905461705432092256648626214902208304975377261012332068003289736087060856052846​01951547818300062139080908262106116354966827013625741085728381392614457675624403​78763688698115141953451068012983666330137755353770423375656772964190333385672017​13239902916075802378701468479990478851519769565390365519508605318181471515358533​39369683843848668749468364221548793435936409161649033434693619624429221283699537​10929508477686255695753022307125464719253559055044693409214033314819537111218085​87490764041845635192267563657735175358186601363428660824828736122139667936352164​03223932758936876153037576035200253110831093519119361061818107989247268368183565​82011893087781046383257062986112365762084775108100118144986747026781292106848559​50225826364363572972576265239645610950227272291805338292865945229865994851270901​07739555939889372538779984712739723710559635270902072157687633687583258111020849​16298985021050513422814452413024595072581967734724855242584820796844089198247005​91273103944419181743612207547952681789150663787794204196713408604777050164427053​97207245667224284381944784922754203336938417904720011473777717332010833814020972​50046809185708233982161959451227579833283420829131623208931475467415361700496961​45949328550530701759903328190038766922963352150491495530631936662880072181367558​33230785227630023464494116424088060842916133644053393603481582216552139932789460​90510121212693196273406936917508079016471905768809304264260708895800063684915358​88815796193110913718349695486502102164197649199345164228521875559314893418444354​83978776895683967045738089548053062090236102829108478731876949526346386384361236​48651484542607738785499898341056408372259519230206322281198410426944430891727222​66494500779861120402078393003246705892589238534233504445319778489859085662630705​5";
       //   Divide long number by 17 and store by using 
LOCAL A:=0;LOCAL B:=lsd(k);LOCAL C:=0;LOCAL D:=0;LOCAL E:=0;LOCAL B1:=B;LOCAL B2:="";LOCAL B3:=B;LOCAL NA:="";LOCAL DONE:=0;LOCAL CO:=0;
rect();
REPEAT 
  B3:=B1;
  REPEAT 
   //  Take long integer and turn it into binary digit by digit.
   IF B1(1,1)=="0" THEN
     IF length(B1)==1 THEN
          DONE:=1;
     END;
     B1:=RIGHT(B1,length(B1)-1);
   END;
  UNTIL B1(1,1)≠"0" OR DONE==1;
  NA:=0;
    FOR P FROM 1 TO length(B1) DO
          C:=EXPR(B1(P,1));
          A:=NA;
       IF C MOD 2 THEN
          NA:=5 ELSE
          NA:=0;
       END;
          D:=FLOOR(C/2);
          E:=D+A;
          B1(P):=STRING(E);
    END;
    //  Plot each pixel as it is met.
    IF EXPR(B3(length(B3),1)) MOD 2 THEN

              PIXON_P(FLOOR(CO/240),(CO MOD 240),0);

    END;
    CO:=CO+1;
    UNTIL DONE==1;
    T2:=TICKS;
    PRINT(T2-T1);
    WAIT(−1);
REPEAT
WAIT(-1);
UNTIL ISKEYDOWN(4);
END;


lsd(number)
 //  LongStringDivision will Divide a long string integer of ANY length by a  
 //  Number that the calcualator can handle, integer result only.
BEGIN

LOCAL divisor:=17;
LOCAL ans:="";
LOCAL idx:=1;
LOCAL temp:=1;
temp:=number(idx)-48;
  WHILE temp<divisor DO
      temp:=temp*10+(number(idx+1)-48);
      idx:=idx+1;
  END;
  idx:=idx+1;
  WHILE size(number)>idx-1 DO
     ans:=ans+STRING(FLOOR(temp/divisor));
     temp:=(temp MOD divisor)*10+(number(idx)-48);
     idx:=idx+1;
  END;
  idx:=idx+1;
  ans:=ans+STRING(FLOOR(temp/divisor));
  IF size(ans)==0 THEN
    RETURN 0;
  ELSE
    RETURN ans;
  END;

END;

And it took, 1st try: 19,391,369 ticks then 2nd try: 19,530,835.