Question

我想知道是否有工具可以

帮助可视化大型多线程应用程序的调用图。
具体来说，我想看看多个线程如何在一个内核上交错/在多个内核上同时执行。
该工具可以理想地识别可能的等待/死锁/竞争条件。
最终，我希望根据线程在运行时（多线程代码覆盖工具）之间如何相互交互来进行代码覆盖，以便找到潜在的多线程错误。

如果我没有清楚地解释我的问题，我很抱歉，我很乐意提供任何细节。

Answer 1

英特尔的VTune Profiler可以完成您的一些要求。来自VTune网站：

锁定和等待：使用英特尔®性能分析工具快速找到并行程序性能降低的常见原因：在等待期间内核未充分利用时，等待锁定时间过长。 / p>

时间轴可视化线程行为：查看线程何时运行和等待以及何时发生转换。

如果您正在寻找开源/免费的东西，那么Valgrind有一个名为Helgrind的实验工具，可以在多线程程序中找到比赛。我无法发表评论，我还没有用过。

我应该注意到，我没有成功地利用这些或其他分析器进行多线程调试和优化，而是我开发了自己的技术。

为了识别锁争用，我首选的技术是使用扩展的Mutex类来记录在每个实例上完成的所有操作。我以非常轻量级的方式执行此操作，因此应用程序性能不会发生很大变化。

为了确定竞争条件，我发现蛮力接近最佳状态。我只是设计了一个可以运行很长一段时间的测试，有时这是几小时或几天，具体取决于具体情况。而且我总是在至少两个不同的平台上运行我的测试（如果可以的话，我会更多），因为不同的操作系统使用不同的调度程序，这样可以提供更好的覆盖率。

Answer 2

虽然我对大多数问题都无法帮助（但是！），我认为我们的C++ Test Coverage工具可以非常轻松地为您提供多线程测试覆盖率数据。

此工具可检测您的源代码;你编译并运行它。你最终（便宜）表示各种块的代码中的检测探针。仪器仪表记录程序的哪些部分执行，名义上是一个位向量每个仪器探针位。在执行结束时（或者你喜欢的时候），这个位向量被转出，观众将它显示给你叠加在代码上。

获得多线程测试覆盖率的技巧是知道我们为您提供完整的测试控制定义仪器探头的工作方式;他们是宏。所以而不是使用基本

的默认宏

  probe[n]=true;

在布尔数组上，您可以改为实现

  probe[n]|=1<<threadid;

在一个int数组上（或通过预先计算这个值巧妙地降低一些东西）。这可能只需几行代码即可实现。

人们可能会注意到这在技术上存在同步问题。这是真的，但最多会失去一点覆盖率数据，并且它的可能性非常高。大多数人对“非常好”的数据感到满意，而不是完美。如果你坚持在完美时，你会用一些来支付高同步价格原子更新指令。

我们还为您提供对探测转储逻辑的控制;你可以修改它来写出来特定于线程的覆盖数据（在自定义代码范围的数十行中）。然后，测试覆盖率数据查看器将允许您查看特定于线程的覆盖范围（只需选择合适的覆盖率矢量）;它还有内置的设施轻松计算/显示交集/联合/差异覆盖率向量，它可以准确地给出每线程覆盖率的关系。

Answer 3

Concurrency Visualizer（可视化工作室的免费添加）是并行线程的非常好的可视化工具。包括可视化互斥锁，抢占和callstacks。 https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd537632.aspx