如何找到在Linux上运行的C++应用程序中运行缓慢的代码区域?


当前回答

在工作中,我们有一个非常好的工具,它可以帮助我们监控我们想要的日程安排。这已多次有用。

它是用C++编写的,必须根据您的需要进行定制。不幸的是,我不能共享代码,只有概念。您使用一个包含时间戳和事件ID的“大”易失性缓冲区,可以在死后或停止日志系统后转储(例如,将其转储到文件中)。

您检索包含所有数据的所谓大缓冲区,一个小接口解析它并显示带有名称(up/down+value)的事件,就像示波器使用颜色(在.hpp文件中配置)所做的那样。

您可以自定义生成的事件数量,以仅关注您所需的内容。它帮助我们解决了调度问题,同时根据每秒记录的事件数量消耗了所需的CPU数量。

您需要3个文件:

toolname.hpp // interface
toolname.cpp // code
tool_events_id.hpp // Events ID

其概念是在tool_events_id.hpp中定义如下事件:

// EVENT_NAME                         ID      BEGIN_END BG_COLOR NAME
#define SOCK_PDU_RECV_D               0x0301  //@D00301 BGEEAAAA # TX_PDU_Recv
#define SOCK_PDU_RECV_F               0x0302  //@F00301 BGEEAAAA # TX_PDU_Recv

您还可以在toolname.hpp中定义一些函数:

#define LOG_LEVEL_ERROR 0
#define LOG_LEVEL_WARN 1
// ...

void init(void);
void probe(id,payload);
// etc

代码中可以使用的任何位置:

toolname<LOG_LEVEL>::log(EVENT_NAME,VALUE);

probe函数使用几条装配线尽快检索时钟时间戳,然后在缓冲区中设置一个条目。我们还有一个原子增量来安全地找到存储日志事件的索引。当然,缓冲区是圆形的。

希望这个想法不会因为缺少示例代码而混淆。

其他回答

您可以使用loguru这样的日志框架,因为它包括时间戳和总运行时间,可以很好地用于分析:

对于单线程程序,您可以使用igprof,The Ignorminous Profiler:https://igprof.org/ .

这是一个采样分析器,沿着。。。长的Mike Dunlavey的回答,它将把结果包装在一个可浏览的调用堆栈树中,用每个函数(无论是累积的还是每个函数)花费的时间或内存进行注释。

在工作中,我们有一个非常好的工具,它可以帮助我们监控我们想要的日程安排。这已多次有用。

它是用C++编写的,必须根据您的需要进行定制。不幸的是,我不能共享代码,只有概念。您使用一个包含时间戳和事件ID的“大”易失性缓冲区,可以在死后或停止日志系统后转储(例如,将其转储到文件中)。

您检索包含所有数据的所谓大缓冲区,一个小接口解析它并显示带有名称(up/down+value)的事件,就像示波器使用颜色(在.hpp文件中配置)所做的那样。

您可以自定义生成的事件数量,以仅关注您所需的内容。它帮助我们解决了调度问题,同时根据每秒记录的事件数量消耗了所需的CPU数量。

您需要3个文件:

toolname.hpp // interface
toolname.cpp // code
tool_events_id.hpp // Events ID

其概念是在tool_events_id.hpp中定义如下事件:

// EVENT_NAME                         ID      BEGIN_END BG_COLOR NAME
#define SOCK_PDU_RECV_D               0x0301  //@D00301 BGEEAAAA # TX_PDU_Recv
#define SOCK_PDU_RECV_F               0x0302  //@F00301 BGEEAAAA # TX_PDU_Recv

您还可以在toolname.hpp中定义一些函数:

#define LOG_LEVEL_ERROR 0
#define LOG_LEVEL_WARN 1
// ...

void init(void);
void probe(id,payload);
// etc

代码中可以使用的任何位置:

toolname<LOG_LEVEL>::log(EVENT_NAME,VALUE);

probe函数使用几条装配线尽快检索时钟时间戳,然后在缓冲区中设置一个条目。我们还有一个原子增量来安全地找到存储日志事件的索引。当然,缓冲区是圆形的。

希望这个想法不会因为缺少示例代码而混淆。

如果没有一些选项,运行valgrind--tool=callgrind的答案并不完全。我们通常不希望在Valgrind下描述10分钟的缓慢启动时间,而希望在执行某些任务时描述我们的程序。

这就是我的建议。首先运行程序:

valgrind --tool=callgrind --dump-instr=yes -v --instr-atstart=no ./binary > tmp

现在,当它工作并且我们想要开始评测时,我们应该在另一个窗口中运行:

callgrind_control -i on

这将打开分析。若要关闭并停止整个任务,我们可以使用:

callgrind_control -k

现在,我们在当前目录中有一些名为callgrind.out.*的文件。要查看分析结果,请使用:

kcachegrind callgrind.out.*

我建议在下一个窗口中单击“Self”列标题,否则它会显示“main()”是最耗时的任务。“Self”显示每个函数本身花费的时间,而不是与依赖项一起花费的时间。

较新的内核(例如最新的Ubuntu内核)附带了新的“perf”工具(apt-get-install-linux-tools)AKA perf_events。

这些都配有经典的采样分析器(手册页)以及很棒的时间图表!

重要的是,这些工具可以是系统评测,而不仅仅是进程评测-它们可以显示线程、进程和内核之间的交互,并让您了解进程之间的调度和I/O依赖关系。