如何在 Linux 上分析多線程 C++ 應用程序？

Question

我曾經用gprof做我所有的 Linux 分析。

但是，對於我的多線程應用程序，它的輸出似乎不一致。

現在，我挖出了這個：

http://sam.zoy.org/writings/programming/gprof.html

然而，它是很久以前的，在我的 gprof 輸出中，我的 gprof 似乎列出了非主線程使用的函數。

所以，我的問題是：

1. 在 2010 年，我可以輕松地使用 gprof 來分析多線程 Linux C++ 應用程序嗎？ ( Ubuntu 9.10 )
2. 我應該使用哪些其他工具進行分析？

Answer 1

編輯：在窮人的分析器上添加了另一個答案，恕我直言，它更適合多線程應用程序。

看看oprofile 。 這個工具的分析開銷可以忽略不計，它支持多線程應用程序——只要你不想分析互斥爭用（這是分析多線程應用程序的一個非常重要的部分）

Answer 2

看看窮人的分析器。 令人驚訝的是，對於多線程應用程序，很少有其他工具可以同時進行 CPU 分析和互斥爭用分析，而 PMP 可以同時進行，甚至不需要安裝任何東西（只要您有 gdb）。

Answer 3

看看Valgrind 。

Answer 4

看看Zoom 。

Answer 5

A Paul R 說，看看 Zoom。 您還可以使用lsstack ， 與gprof相比，這是一種技術含量低但非常有效的方法。

補充：由於您澄清您在 33 毫秒運行 OpenGL，因此我之前的建議成立。 此外，我個人在這種情況下所做的既有效又不直觀。 只需讓它在典型或有問題的工作負載下運行，然后手動停止它，看看它在做什么以及為什么。 這樣做幾次。 現在，如果它只是偶爾行為不端，您只想在它行為不端時停止它。 這並不容易，但我使用了一個鬧鍾中斷來設置恰到好處的延遲。 例如，如果 100 幀中有一個超過 33 毫秒，則在幀開始時將計時器設置為 35 毫秒，並在幀結束時將其關閉。 這樣，它只會在代碼花費太長時間時中斷，並且會告訴你原因。 當然，一個樣本可能會漏掉有罪代碼，但 20 個樣本不會漏掉。

Answer 6

嘗試現代 linux 分析工具perf (perf_events)： https ://perf.wiki.kernel.org/index.php/Tutorial 和http://www.brendangregg.com/perf.html ：

perf record ./application
# generates profile file perf.data
perf report

Answer 7

您可以隨機運行pstack以找出給定點的堆棧。 例如 10 或 20 次。 最典型的堆棧是應用程序花費大部分時間的地方（根據經驗，我們可以假設為帕累托分布）。

您可以將這些知識與strace或truss (Solaris) 結合起來跟蹤系統調用，並使用pmap進行內存打印。

如果應用程序在專用系統上運行，您還需要sar來測量 cpu、內存、i/o 等，以分析整個系統。

Answer 8

既然你沒有提到非商業，我可以建議英特爾的VTune。 它不是免費的，但細節水平非常令人印象深刻（而且開銷可以忽略不計）。

Answer 9

Microprofile是另一個可能的答案。 它需要對代碼進行手動檢測，但它似乎可以很好地處理多線程代碼。 它還具有用於分析圖形管道的特殊鈎子，包括卡本身內部發生的事情。

Answer 10

稍微改變一下問題，您實際上可以很好地了解使用 ftrace 和 kernelshark 的多線程應用程序中發生的情況。 收集正確的跟蹤並按正確的按鈕，您可以看到各個線程的調度。

根據您的發行版內核，您可能必須構建一個具有正確配置的內核（但我認為現在很多人都構建了它）。

Answer 11

我試過valgrind和gprof 。 令人遺憾的是，它們都不適用於多線程應用程序。 后來，我找到了Intel VTune Amplifier 。 好消息是，它可以很好地處理多線程，適用於大多數主要語言，適用於 Windows 和 Linux，並且具有許多出色的分析功能。 此外，應用程序本身是免費的。 但是，它僅適用於英特爾處理器。