如何编写简单的代码分析器？

Question

我想知道像quanty这样的产品如何在不修改代码的情况下测量函数/方法的时间。有人知道吗？

您是否有描述如何开始编写自己的工具的网页？

Answer 1

非侵入式探查器可以通过探查器将代码编译为可执行的形式。此格式不需要与OS所需的实际执行格式匹配。这类似于Java的虚拟机。

剖析器使用基本单位（如时钟周期）来测量性能。在确定循环量之后，可以将总和乘以常数以得出近似时间单位。该值是近似值，因为程序不直接在处理器上运行，而是“虚拟”处理器。

其他分析器修改代码以调用“开始测量”和“结束测量”，其中需要进行分析（通常在函数的开头和结尾）。

JTAG调试器和其他仿真器在找到特定地址时调用测量功能。

从嵌入式系统的角度来看，最精确的性能测量技术是找到一个未使用的引脚或测试点，并向引脚发送“开始”脉冲，然后在“结束脉冲”上发送，并使用示波器测量确切的时差。高级示波器可以提供这种时差的直方图。

Answer 2

你问的是一个非常大的问题。然而，从我所看到的，在很多情况下，分析器会修改代码。例如，EQUATEC会创建一个可检测的可执行文件和库的副本。其他人将在运行探查器时创建缓存和代码副本。因此，他们不一定在您正在使用的代码中编写任何工具，但他们正在检测代码或IL的副本。

Answer 3

我的猜测是CPU处于“单步模式”。

Answer 4

我猜。通常是剖析器的工具“代码，构建阶段或执行。他们可以在每个函数的开头和结尾处进行测量调用。并执行许多其他操作。

Answer 5

我不知道有关quatify，但一种常用的技术是使用 随机抽样：中断每100微秒左右，并保存 当前指令指针。然后从符号表中解决 功能是什么，并将其累计。

大多数分析器都做了很多，并且还会在一些代码中使用代码 方式，以提供额外的信息。

Answer 6

探查器可能具有以下属性：

• 一个调试器，它会注意到目标进程中的调试事件（如线程创建，DLL加载，线程退出等）。
• 一个具有一组挂钩（Windows挂钩，标准函数调用挂钩等）的进程，它将用于“分析”。
• 也可以像服务一样运行，它会注意到内核（ring 0）级别的事件。这可能需要也可能不需要BIOS的硬件虚拟化。

Answer 7

记住这一点很有帮助：

• 剖析器的一个重要目的是帮助程序员尽可能高效地使他/她的程序高效，方法是在他/她的代码中查找负责相当长时间的活动，并且可以在更短的时间内完成。

这听起来很明显，对吗？但请注意：

• 它说找到，而不是度量。测量可能是定位结束的一种手段，但它实际上是非常间接的。
• 它说活动，而不是函数/方法，而不一定是热点。这些函数调用点通常花费的时间超过预期，并且不需要完成。
• 在他/她的代码中说 。这是程序员可以修改的唯一代码。知道在一些系统例程中花费了大量时间并不好。
• 它表示的时间，而不是的CPU时间。如果程序由于I / O或其他系统功能而占用大部分时间，那么这与CPU时间一样重要。
• 它表示实质性百分比，而不是精确时间。如果找到昂贵的活动，重要的是它的位置，而不是它的成本有多大的不确定性。 （如果你正在寻找金块，你先测量一块，然后找到它吗？）

因此，不只是任何旧的采样器或仪表都能达到此目的。

恕我直言，最有效的方法是收集堆栈的样本，而不仅仅是程序计数器，并在随机的挂钟时间进行采样，而不仅仅是CPU时间，并且不仅按功能报告，而且按代码行报告，含有该行的样品百分比。 Zoom就是这样一个探究者。

换句话说 a）不要将大量的小样品一起放入数字中。 b）取少量大样本并了解他们告诉你的内容。

作为一个极端的例子，如果只采用三个堆栈样本，如果某个特定语句（或指令）出现在其中两个上，那么该语句会花费多少？ 嗯，这是可以想象的这只是一个巧合 - 一个误报，但平均，它将节省的是(2+1)/(3+2) = 60％整体运行时间。 就“砰然一声”而言，很难打败它。

以下是the issues的详细摘要。

Answer 8

在嵌入式域中有用的另一种技术，类似于Thomas Matthews所描述的技术，是将频率发生器连接到将产生NMI的引脚（即不可屏蔽中断）。然后对存储在堆栈中的程序计数器进行采样，作为中断帧的一部分。这将为您的应用程序提供非常准确的统计视图，而对您的应用程序进行最少的更改

当然这仅适用于特殊情况。