PerfView专题 (第一篇):如何寻找热点函数

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所属分类:.NET技术
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准备开个系列来聊一下 PerfView 这款工具,熟悉我的朋友都知道我喜欢用 WinDbg,这东西虽然很牛,但也不是万能的,也有一些场景他解决不了或者很难解决,这时候借助一些其他的工具来辅助,是一个很不错的主意。


一:背景

准备开个系列来聊一下 PerfView 这款工具,熟悉我的朋友都知道我喜欢用 WinDbg,这东西虽然很牛,但也不是万能的,也有一些场景他解决不了或者很难解决,这时候借助一些其他的工具来辅助,是一个很不错的主意。

很多朋友喜欢在项目中以记录日志的方式来监控项目的流转情况,其实 CoreCLR 也是这样的,参考如下代码:

 void gc_heap::fix_allocation_context (alloc_context* acontext, BOOL for_gc_p,                                       BOOL record_ac_p) {     dprintf (3, ("Fixing allocation context %Ix: ptr: %Ix, limit: %Ix",                  (size_t)acontext,                  (size_t)acontext->alloc_ptr, (size_t)acontext->alloc_limit)); }  void gc_heap::background_sweep() {     //concurrent_print_time_delta ("finished with mark and start with sweep");     concurrent_print_time_delta ("Sw");     dprintf (2, ("---- (GC%d)Background Sweep Phase ----", VolatileLoad(&settings.gc_index)));      //block concurrent allocation for large objects     dprintf (3, ("lh state: planning")); }  void gc_heap::background_ephemeral_sweep() {     dprintf (3, ("bgc ephemeral sweep")); }  

那这些日志会送到哪里去呢,当然是 Windows 的 ETW 了,那有什么工具可以方便提取呢? PerfView 就是这么其中一款。

这一篇我们做一个 CPU 爆高的场景下如何寻找 热点函数 的例子,看看如何用 PerfView 去挖。

二:PerfView 寻找热点函数

很多场景下的 CPU 高,是因为某个或者某几个线程在高频的执行某个方法,有可能是死循环,有可能是陷入了CPU密集型方法内,解决这个问题一个好的思路就是对 CPU 进行采样,比如我的 12 核电脑。

 0:000> !cpuid CP  F/M/S  Manufacturer     MHz  0  6,5,2                  2592  1  6,5,2                  2592  2  6,5,2                  2592  3  6,5,2                  2592  4  6,5,2                  2592  5  6,5,2                  2592  6  6,5,2                  2592  7  6,5,2                  2592  8  6,5,2                  2592  9  6,5,2                  2592 10  6,5,2                  2592 11  6,5,2                  2592  

1. 如何采样

采样的原理就是周期性的去看下当前的 CPU 核中运行的几个线程正在执行什么方法, 当采样到了几万个或者几十万个样本之后,就可以对这些采集到的方法进行分组排序来找到 topN,那些 TopN 的方法自然就是导致 CPU 爆高可能的诱因。

windbg 有一个 !running 命令可以用来显示当前处理器中正在运行的线程。

 lkd> !running  System Processors:  (0000000000000fff)   Idle Processors:  (000000000000065e)         Prcbs             Current         (pri) Next            (pri) Idle   0    fffff80268a33180  ffffaf8ec9bd8080 (15)                       fffff8026b526600  ................   5    ffffd900e1700180  ffffaf8eca36b080 ( 8)                       ffffd900e170b340  ................   7    ffffd900e1900180  ffffaf8ec2f18080 ( 8)                       ffffd900e190b340  ................   8    ffffd900e1a00180  ffffd900e1a0b340 ( 0)                       ffffd900e1a0b340  ................  11    ffffd900e1d00180  ffffaf8eb6bee080 ( 8)                       ffffd900e1d0b340  ................   

接下来写一个程序,让其中一个线程无限循环,然后通过 PerfView 去找这个热点。

     internal class Program     {         static void Main(string[] args)         {             Task.Run(() => Test1());    //Test1 故意死循环             Task.Run(() => Test2());    //Test2 是一个正常函数              Console.WriteLine("我是主线程!");             Console.ReadLine();         }          static void Test1()         {             var i = 10;             var b = true;              while (i > 0)             {                 b = !b;             }         }          static void Test2()         {             for (int i = 0; i < 10000; i++)             {                 var j = string.Join(",", Enumerable.Range(0, 100));             }              Console.WriteLine("Test执行结束");         }     }  

2. 使用 PerfView 采样

点击菜单中的 Collect -> Collect ,弹出如下面板。

PerfView专题 (第一篇):如何寻找热点函数

在这个面板中,选中如下几项。

1)CPU Samples:

设置对 CPU 进行采样。 

2)CPU Sample Interval Msec

设置采样的频次是 1ms/次。 

3)Max Collect Sec

设置总共采样多少秒,这里设置为 15 秒。 

4).NET Symbol Collection

用来从微软符号服务器上拉取符号,和采样无关哈。 

上面都设置完毕后,就可以点击 Start Collection 采集了,不出意外的话,15s 之后你就会看到如下的截图。

PerfView专题 (第一篇):如何寻找热点函数

接下来点击 CPU Stacks,在弹出的面板中选中我们的 程序,双击之后就可以打开如下面板。

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从图中可以看到,当前采样了 15622 个样本,符合 15 * 1000 ,接下来把上面的 GroupPats 默认分组给清掉,截图如下:

PerfView专题 (第一篇):如何寻找热点函数

从图中可以看到当前 Test1() 方法在 15622 个样本中占比 97.9%,命中次数高达 15290 次,很明显这是一个绝对的 热点函数,接下来就是翻源码为什么 Test1 这么高频?

如果你想看鸡肋的 火焰图,可以点击 Flame Graph 列表项。

PerfView专题 (第一篇):如何寻找热点函数

好了,本篇就先聊这么多吧。