效能分析之CPU分析-從CPU呼叫高到具體程式碼行(C/C++)

Zee_7D 發表於 2021-06-17
C++ CPU

今天在培訓的過程中,也提到了分析要具體到程式碼的事情,如果思路方向是正確的,對java應用和C/C++應用來說,也是幾個命令就可以跳到程式碼行了。前提是要能看得懂堆疊資訊。所以一直以來我在講課的過程中都有畫過這樣的一個分析思路的圖。

效能分析之CPU分析-從CPU呼叫高到具體程式碼行(C/C++)

 

在效能分析中,如果是C/C++的應用的話,也同樣是有些工具可以做得到的。

今天我們來看一個簡單的C程式碼示例,看下如何做到這幾步。我在網上看到有一段示例程式碼,也省得自己寫了。就直接拿來編譯用了。下面來看一下操作。

[[email protected] Sample6]# gcc -o test6 -g test6.c

編譯的時候記得加-g的引數,可以生成除錯資訊。

[[email protected] Sample6]# ./test6

執行起來:

[[email protected] Sample6]# ./test6

返回值 :3

返回值 5

返回值 :5

返回值 7

返回值 :7

返回值 9

執行過程會產生這樣的資料。同時檢視top。

效能分析之CPU分析-從CPU呼叫高到具體程式碼行(C/C++)

看到31356這個程式已經消耗了CPU。因為這個程式非常的簡單,所以這裡我就不再細化到執行緒級了。直接打堆疊看了。

(如果是複雜的應用的話,在這一步,還要再細化一步的就是列印執行緒級的狀態。方法有多種,可以用top -H,也可以pidstat,也可以用除錯工具attach上去再查threaddump。總之選擇自己喜歡的方式就好。)

直接gstack列印堆疊。

[[email protected] ~]# gstack 31356

#0  0x00000000004005ed in function2 (input=963) at test6.c:4

#1  0x000000000040065b in function1 (a=9, b=10) at test6.c:21

#2  0x00000000004006e8 in main () at test6.c:39

當然你也可以pstack列印堆疊(因為我重新執行了一次,所以PID變了)。

[[email protected] ~]# pstack 31438

#0  0x0000000000400620 in function3 (input=3524) at test6.c:14

#1  0x000000000040067e in function1 (a=5, b=6) at test6.c:25

#2  0x00000000004006e8 in main () at test6.c:39

 

通過堆疊資訊就可以看出來,這裡面只有一個執行緒,並且呼叫關係是:

第一次列印的堆疊是:39行 -> 21行 -> 4行

第二次列印的堆疊是:39行 -> 25行 -> 14行

(因為是同一個檔案,所以我只寫行號了)。

 

這樣就可以在C/C++的應用中從CPU分析到具體的程式碼行了。

 

    再重複強調,分析思路的完整性非常重要。要先知道想看什麼資料,才能知道用什麼工具去做。會工具沒什麼了不起,但是把原理搞清楚又能融會貫通才是真的厲害。

    可能有人會說,我連工具都不知道怎麼用,怎麼知道看什麼資料呢。看似悖論的一個問題,實際上就是經驗不足,需要多學習基礎的知識。

    比如說,瞭解了linux上執行java語言的分析過程,那其他的分析過程也是類似的,只是工具不同。並不是說只會分析linux上執行java,換成HPunix+C/C++就沒有思路了。

 

    就像小學做的數學題一樣:一行有四棵樹,總共四行,共有幾棵樹?16棵!        但是把樹換成電線杆就有人不會算了。