Дипломная работа

Профайлинг
Профайлинг - измерение использования ресурсов
время – основной ресурс
Инструменты разрабатываются уже 40 лет

Измерения никогда не бывают точными
Проблемы профайлинга
Программа
Программа
программа
программа
программа

Постановка задачи
Протестировать и сравнить современные промышленные профайлеры
Intel VTune
AMD CodeAnalyst
AQTime
Определить, в каких случаях один профайлер предпочтительнее другого
Сравнить их со своей разработкой

Единицы измерений
До некоторого времени использовались clocks
Tclocks / ν – время выполнения инструкции в секундах
Сейчас все используют другие единицы
события,
timer samples,
однозначно не переводятся в секунды

Причины проблем
Конвейер инструкций (суперскалярность),
Предсказание ветвлений (спекулятивность),
Беспорядочность,
Гиперпоточность, суперпоточность,
Кеши

Тестирование профайлеров
Примеры подбирались таким образом, чтобы внести наибольшие погрешности в показания
Пример теста
std::cin >> k;
int m = n / k;
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < k; j++) {
s += j;
}
}

Автоматизация тестирования
Intel VTune
пакетный файл,
скрипт извлечения данных из отчета
AMD CodeAnalyst
пакетный файл,
программа на С++
AQTime
пакетный файл,
GUI,
excel

Результаты тестирования (1/7)
Использование памяти
Без использования памяти
AMD
INTEL

Результаты тестирования (2/7)
Использование памяти
Активное использование памяти
AMD
INTEL

Результаты тестирования (3/7)
Использование памяти
Использование памяти с промахами кеша
AMD
INTEL

Результаты тестирования (4/7)
Предсказание ветвлений
Маленький цикл
AMD
INTEL

Результаты тестирования (5/7)
Предсказание ветвлений
Периодически выполняемые операции
AMD
INTEL

Результаты тестирования (6/7)
Потеря контекста
Погрешность семплирования
AMD

Результаты тестирования (7/7)
Частый вызов процедур
Ошибка профайлера AQTime
AMD

Сравнение профайлеров
AMD CodeAnalyst проявил себя лучше всех
Работает на процессорах обоих типов
Intel VTune на процессорах Intel работает так же хорошо как и CodeAnalyst
AQTime хуже всех
значительная погрешность в некоторых тестах
ошибка профайлинга
отсутствие гибких средств автоматизации тестирования

Результаты
Разработан собственный профайлер использующий метод подсчета инструкций
Предложена методика тестирования профайлеров
разработаны тесты
автоматизирован процесс тестирования
предложена функция перевода единиц
Выявлены преимущества и недостатки профайлеров
Предложены рекомендации по использованию инструментов