Profiler
Materiały:
Poniższe komendy pozwalają dla danego polecenia (command) zebrać i wyświetlić statystyki liczników procesora tj. źle przewidziane skoki, nietrafienia w bufor. Narzędzie perf wymaga uprawnień roota.
# CPU counter statistics for the specified command: perf stat command# Detailed CPU counter statistics (includes extras) for the specified command: perf stat -d command# CPU counter statistics for the specified PID, until Ctrl-C: perf stat -p PID
Zadanie 1.
Przy pomocy profilera gprof przeanalizuj aplikację napisaną w C++ (to może być stary projekt zaliczeniowy, projekt open source'owy). Aplikacja ta powinna być odpowiedniego rozmiaru (więcej niż jedno plikowa ale też nie za duża).
Znajdź wąskie gardła i zaproponuj optymalizacje.
Następnie porównaj statystyki przed i po optymalizacji.
Zadanie 2.
Użyj narzędzia perf aby zbadać z czego wynikają różnice w działaniu wersji 1 i 2 poniższego programu.
// Kompilacja: // g++ cache.cpp -O2 -o cache -std=c++11 #include <iostream> #include <chrono> #include <ctime> using namespace std; int main() { const int M = 256; // Sprawdź też rozmiary 128, 512, 1024 int i, j, k; int tab[M][M]; chrono::time_point<chrono::system_clock> start, end; start = chrono::system_clock::now(); for(k=0; k<1000; k++){ for(i=0; i<M; i++){ for(j=0; j<M; j++){ tab[j][i] = j*i+k; // Wersja 1. //~ tab[i][j] = j*i+k; // Wersja 2. } } } end = chrono::system_clock::now(); chrono::duration<double> elapsed_seconds = end-start; cout << "elapsed time: " << elapsed_seconds.count() << "s\n"; int suma=0; for(int i=0; i<M; i++){ for(int j=0; j<M; j++){ suma+= tab[i][j]; } } cout << suma <<endl; }
Zadanie 3.
Poniższy pogram liczy sumę elementów w tablicy tab, które są mniejsze niż dany próg THRESHOLD.
Użyj narzędzia perf aby zbadać z czego wynikają różnice w działaniu poniższego programu dla tablicy posortowanej i losowej.
// Kompilacja: // g++ cache.cpp -O2 -o cache -std=c++11 #include <iostream> #include <chrono> #include <ctime> #include <climits> #include <algorithm> using namespace std; int main() { const int M = 256*256; // array size const int ITER = 10000; // number of iterations const int THRESHOLD = 128; int i, k; unsigned char tab[M]; std::srand(0); std::generate(tab, tab+M, []{return std::rand()%256;}); //~ std::sort(tab, tab+M); std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> start, end; start = std::chrono::system_clock::now(); int sum=0; for(k=0; k<ITER; k++){ for(i=0; i<M; i++){ if(tab[i] < THRESHOLD ){ sum += tab[i]; } } } end = std::chrono::system_clock::now(); std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end-start; std::cout << "\nelapsed time: " << elapsed_seconds.count() << "s\n"; std::cout << sum<<std::endl; }