代码分析以提高性能：查看mscorlib.dll中的CPU周期？

Question

我做了一个小测试基准，比较了.NET的System.Security.Cryptography AES实现与BouncyCastle.Org的AES。

链接到GitHub代码：https://github.com/sidshetye/BouncyBench

我对AES-GCM特别感兴趣，因为它是一个'更好'的加密算法，.NET缺少它。我注意到虽然AES实现在.NET和BouncyCastle之间非常可比，但GCM性能非常差（请参阅下面的额外背景以获取更多信息）。我怀疑这是由于许多缓冲区副本或其他东西。为了更深入，我尝试分析代码（VS2012 =＆gt; Analyze菜单栏选项=＆gt; Launch performance wizard）并注意到mscorlib.dll中有很多CPU烧录

问题：在这种情况下，我怎么能弄清楚大部分CPU吃了什么？ 现在我所知道的是“在Init（）中的一些行/调用在mscorlib.ni.dll中刻录了47％的CPU“ - 但不知道具体的哪些行，我不知道在哪里（尝试和）优化。有线索吗？

额外背景：

基于David A. McGrew撰写的“ The Galois / Counter Mode of Operation（GCM）”论文，我读到“二进制字段中的乘法可以使用各种时间 - 内存权衡。它可以在没有依赖于密钥的内存的情况下实现，在这种情况下，它通常比AES慢几倍。愿意牺牲适量内存的实现可以很容易地实现大于AES的速度< /强> “

如果你看结果，基本的AES-CBC发动机性能非常可比。 AES-GCM添加​​了GCM并在CTR模式下重用AES引擎（比CBC更快）。然而，除了CTR模式之外，GCM还在GF（2 ^ 128）字段中增加了乘法，因此可能存在其他减速区域。无论如何，这就是我尝试分析代码的原因。

对于感兴趣的人，我的快速测试性能基准在哪里。它位于Windows 8 VM和YMMV中。测试是可配置的，但目前是模拟加密数据库的许多单元格的加密开销（=>很多但是很小的明文输入）

Creating initial random bytes ...
Benchmark test is : Encrypt=>Decrypt 10 bytes 100 times

Name               time (ms)    plain(bytes) encypted(bytes)   byte overhead

.NET ciphers
AES128                1.5969              10              32      220 %
AES256                1.4131              10              32      220 %
AES128-HMACSHA256     2.5834              10              64      540 %
AES256-HMACSHA256     2.6029              10              64      540 %

BouncyCastle Ciphers
AES128/CBC            1.3691              10              32      220 %
AES256/CBC            1.5798              10              32      220 %
AES128-GCM           26.5225              10              42      320 %
AES256-GCM           26.3741              10              42      320 %

R - Rerun tests
C - Change size(10) and iterations(100)
Q - Quit

Answer 1

这是微软的一个相当蹩脚的举动，因为它们明显打破了在Windows 8之前运行良好的功能，但不再如this MSDN blog post中所述： ：

  

在Windows 8上，探查器使用不同的基础技术   它在以前版本的Windows上做了什么，这就是为什么   在Windows 8上的行为是不同的。随着新技术的发展   profiler需要符号文件（PDB）才能知道函数是什么   目前正在NGEN的图像中执行。

（...）

  

然而，我们的待办事项是在Visual Studio的下一个版本中实现的。

帖子给出了自己生成PDB文件的说明（谢谢！）。