性能测试工具VTune的功能和用法介绍

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wy_study 2018-01-19 15:19:29 ©著作权

文章标签 vtune 功能 文章分类 物联网

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此文章已于 14:36:10 2018/1/19 发布到 WY_stutdy的博客性能测试工具VTune的功能和用法介绍

VTune介绍 VTune可视化性能分析器（Intel VTune Performance Analyzer）是一个用于分析和优化程序性能的工具，作为Intel为开发者提供的专门针对寻找软硬件性能瓶颈的一款分析工具，它能确定程序的热点（hotspot），找到导致性能不理想的原因，从而让开发者据此对程序进行优化。 VTune性能分析器能通过以下的手段发现和定位程序中的性能问题：  从当前系统中收集性能数据；  从系统到源代码不同的层次上，以不同的互动形式来组织和展示数据；  发现潜在的性能问题，并提出改进措施。
VTune的下载和安装 VTune的下载和安装比较繁琐，下面简单介绍VTune软件的下载过程和在Linux环境下的安装过程。 2.1 VTune的下载 VTune的正式版的价格很贵，可以选择下载试用版——下载链接。下载试用版本需要注册账号，可以获得31天的免费试用。注册完成之后，注册邮箱里会收到一封邮件，其中包含软件的下载链接和注册码。点击邮箱里的下载链接，选择“Linux系统产品”并选择自己想要下载的软件版本号，本文档以“vtune_amplifier_xe_2013_update17.tar.gz”软件版本号为例。 2.2 VTune的安装将下载的软件安装包移动到Linux系统上，解压安装包： tar zxvf vtune_amplifier_xe_2013_update17.tar.gz 进入解压后的文件夹，执行“install.sh”脚本，全部按照默认设置，根据安装向导安装即可。安装完成后，需要先执行VTune安装成功后得到的文件： source /home/…/intel/vtune_amplifier_xe_2017.1.0.486011/amplxe-vars.sh 如图 2.1所示，使用“amplxe-gui”命令启动VTune软件。图 2.1 VTune启动命令
VTune的使用在Linux环境中，启动VTune性能分析器，如图 3.1所示，点击新建工程按钮，新建一个性能分析工程。图 3.1 新建工程如图 3.2所示，选择要分析的目标文件，并填写分析的文件的执行参数。图 3.2 目标文件选择如图 3.3所示，选中目标工程，右击，可以新建目标文件的分析类型。图 3.3 新建分析类型如图 3.4所示，英特尔VTune性能分析器，可以分析的性能类型有：“Algorithm Analysis”、“Microarchitecture Analysis”、“Knights Corner Platform Analysis”和“Custom Analysis”四大类。图 3.4 VTune分析类型如图 3.5所示，“Algorithm Analysis（算法分析）”是运用最广泛的分析类型。它包含“Basic Hotspots（基础热点）”、“Advanced Hotspots（高级热点）”、“Concurrency（并发）”和“Locks and Waits（资源锁和等待）”四种子分析类型。下面详细介绍“Basic Hotspots（基础热点）”的使用。图 3.5 算法分析子类
（Basic Hotspots）基础性能热点分析如图 4.1所示，按照第3章节，选择要分析的目标程序，选择算法分析里的基础性能热点分析。设置CPU的采样间隔时间，点击右上角的“Start”按钮开始分析目标程序。图 4.1 基础性能分析的建立（Basic Hotspots）如图 4.2所示，点击开始分析数据后，VTune就开始运行目标程序，并收集相关的性能数据，当收集完成之后，需要手动停止数据的收集。图 4.2 停止收集数据（Basic Hotspots）如图 4.3所示，停止数据分析后，可以获得8类数据，分别为“Analysis Target”、“Analysis Type”、“Collection Log”、“Summary”、“Bottom-up”、“Caller/Callee”、“Top-down Tree”和“Tasks and Frames”。其中“Analysis Target”、“Analysis Type”和“Collection Log”三类数据，不做过多分析。主要分析其他几类数据所包含的内容。图 4.3 收集的数据分类（Basic Hotspots） 4.1 Summary 如图 4.4所示，Summary主要分析的数据有：“Elapsed Time（经过的总时间）”、“Top Hotspots（高热点部分）”、“CPU Usage Histogram（CPU使用直方图）”和“Collection and Platform Info（收集信息和平台信息）”。图 4.4 Summary的数据展示（Basic Hotspots）如图 4.5所示，Elapsed Time信息，主要有总线程数量、开销时间（花费在同步和线程库函数的时间）、自旋时间（CPU等待其它同步资源处理的自旋等待时间）、CPU时间（CPU运行程序所花费的总时间）和暂停时间。图 4.5 Elapsed Time（Basic Hotspots）如图 4.6所示，Top Hotspots信息，会列举VTune分析的程序里的活跃度最高（最耗时）的部分，例如：自旋锁、函数等。图 4.6 Top Hotspots（Basic Hotspots）如图 4.7所示，CPU Usage Histogram信息，显示CPU使用直方图。图 4.7 CPU Usage Histogram（Basic Hotspots）如图 4.8所示，Collection and Platform Info信息，包含了应用程序命令行、操作系统、CPU等信息。图 4.8 Collection and Platform info（Basic Hotspots） 4.2 Bottom-up 如图 4.9所示，Bottom-up可以查看函数/模块/线程调用时间的耗费，主要分析的数据有：进程、线程、模块、函数和调用的堆栈信息。可以显示程序的进程、线程号，函数的开始地址，CPU开销时间，CPU自旋时间等信息。图 4.9 Bottom-up（Basic Hotspots） 4.3 Caller/Callee 如图 4.10所示，Caller/Callee主要分析的数据有：CPU总利用时间、各个函数自我利用时间、各个函数的自我开销时间、各个函数的调用者和被调用者等。图 4.10 Caller/Callee（Basic Hotspots） 4.4 Top-down Tree 如图 4.11所示，Top-down Tree是以树形结构展示每个调用所花费的时间及占比，可以从时间花费最多的地方往下一层一层的展开，找到关键函数分析其性能。其分析的内容和Caller/Callee基本相同。图 4.11 Top-down Tree（Basic Hotspots） 4.5 Tasks and Frames 如图 4.12所示，Tasks and Frames主要以直方图的形式详细展示了程序的分析时间、CPU使用时间以及进程和各个线程的运行时间。图 4.12 Tasks and Frames（Basic Hotspots）
总结 VTune可以帮助用户定位程序中的“热点”，所谓的“热点”就是程序中花费执行时间最长的代码段。VTune性能分析器能够收集应用程序和系统上的性能数据，然后以图形和表格的形式显示出来。从这些显示的数据中，用户能够分析应用程序的性能，从而知道程序中哪个部分执行的慢，为什么执行的慢。
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