分析和分析多线程应用程序

Question

我们有一个多线程应用程序，它具有跨多个管道阶段的大量数据包处理。该应用程序在Linux下使用C语言。

整个应用程序运行良好，没有内存泄漏或线程安全问题。然而，为了分析应用程序，我们如何分析和分析线程呢？

我们特别感兴趣的是：

1. 每个线程所做的资源使用情况。
2. 线程获取锁的争用频率和时间
3. 由于同步而产生的间接费用
4. 系统中的任何瓶颈
5. 我们能获得的最佳系统吞吐量是多少？

有什么最好的技术和工具可用于相同的？

Answer 1

看看英特尔VTune放大器XE (以前的…)英特尔线程配置文件)，看看它是否会满足您的需要。这个和其他Intel开发工具都是可用的免费非商业用途。

在视频时间线在英特尔VTune放大器XE中的应用中，演示了多线程应用程序的时间线。演示者使用图形显示来显示锁活动，以及如何深入到导致序列化的特定锁的源行。在9:20，演示者提到“使用框架API，您可以在代码中以编程方式标记某些事件或阶段，这些标记将出现在时间线上。”

Answer 2

几年前我研究过类似的系统。我就是这样做的：

第一步:消除单个线程中不必要的时间占用者.为此，我使用了这一技术。这一点很重要，因为整个消息传递系统受到其部件速度的限制。

第二步，这一部分是艰苦的工作，但它是有回报的。对于每个线程，打印一个时间戳日志，显示每条消息发送、接收和操作的时间。然后将日志合并到一个共同的时间线中，并研究它。您正在寻找的是( a)不必要的重传，例如由于超时，b)从接收消息到执行消息之间的额外延迟。例如，如果一个线程的输入队列中有多个消息，其中一些消息可以比其他消息处理得更快，就会发生这种情况。首先处理这些问题是有意义的。

你可能需要在这两者之间交替。

别指望这会很容易。有些程序员太好了，不会被这种肮脏的工作所困扰。但是，你可能会为你能如此快地完成这一切而感到惊喜。

Answer 3

1)不知道。linux有一些分析器可用。

2)如果是流水线，那么每个阶段都应该做足够的工作，以确保P队列上的争用最小化。您可以用一些时间来挖掘这个问题--如果一个阶段需要10ms+来处理一个包，那么您可以忘记争用/锁定问题。如果需要100 so，您应该考虑合并几个阶段，以便每个阶段做更多的工作。

3)与(2)相同，除非某些全局数据或其他数据存在单独的同步问题。

4)每秒钟卸载/记录队列计数将是有用的。排在舞台前的队伍最长，领口最窄。

5)不知道--不知道你当前的系统是如何工作的，它运行在什么硬件上等等。有一些“正常”的优化--用对象池消除内存管理器调用，用最重的CPU负载在各个阶段添加额外的线程，诸如此类，但“我们能获得的最佳系统吞吐量是多少？”--太不切实际了。