Poor Man's Sampling Profiler

官网英文原文地址:https://dev.px4.io/advanced-profiling.html

本节介绍如何通过分析来评估PX4系统的性能。

本节的想法源于Mark Callaghan和Domas Mituzas.

方法

PMSP是一个shell脚本,它会定期中断固件的运行,并对当前堆栈踪迹进行采样。采样的堆栈踪迹会被追加到一个文本文件中。一旦采样结束(通常要花一个小时,或者更长时间),收集的堆栈踪迹会被 foldedfolding的结果是另一个含有相同堆栈踪迹的文本文件,相同的堆栈踪迹(比如那些在程序中相同点获得的)会合并到一起,并记录发生的次数。然后这个折叠的堆栈信息会被送入可视化脚本,这个脚本我们使用FlameGraph - an open source stack trace visualizer.

执行

脚本的位置在 Debug/poor-mans-profiler.sh。一旦开始运行,脚本会以指定的时间间隔运行指定数量的采样。收集的采样信息会存储在位于系统的临时文件夹(例如 /tmp)下的文本文件中。一旦采样结束,脚本会自动调用这个堆栈文件夹,输出信息会存储在临时文件夹下的相邻文件中。如果堆栈folded成功,脚本会调用 FlameGraph(火焰图) 脚本,并把结果保存在交互式的SVG文件中。请注意并不是所有的图片浏览器都支持交互式图片;推荐在网页浏览器中打开SVG结果。

FlameGraph脚本必须在 PATH 中,否则 PMSP 拒绝执行。

PMSP使用GDB收集堆栈踪迹。目前使用的是 arm-none-eabi-gdb ,未来可能会加入其他工具链。

为了能够将内存位置映射到符号上,脚本需要被引用到当前在目标上运行的可执行文件上。这通过选项 --elf=<file> 来实现。这个参数是一个指向当前执行的 ELF 的路径(相对于代码库的根路径)。

用法示例:

./poor-mans-profiler.sh --elf=build_px4fmu-v4_default/src/firmware/nuttx/firmware_nuttx --nsamples=30000

注意每次运行脚本都会覆盖旧的堆栈。如果你想向旧的堆栈追加而不是重写,使用选项 --append

./poor-mans-profiler.sh --elf=build_px4fmu-v4_default/src/firmware/nuttx/firmware_nuttx --nsamples=30000 --append

正如人们怀疑的那样, --append 加上 --nsamples=0 会指示脚本在不访问目标的情况下重新生成SVG。

请阅读脚本深入理解脚本是如何工作的。

理解输出

下面是一个样例输出的截屏(并不是交互性的)

FlameGraph Example

在火焰图上,水平方向表示堆栈帧,每个帧的宽度正比于它被采样的次数。反过来,函数最终被采样的次数正比于执行的持续时间频率。

可能的问题

该脚本是作为一种特殊解决方案开发的,所以仍然存在一些问题。使用它时请注意:

  • 如果GDB发生故障,脚本可能无法检测到并继续运行。这种情况下显然不能产生可用的堆栈信息。为了避免这种情况,用户需要时不时地查看 /tmp/pmpn-gdberr.log文件,在里面包含着最近一次对GDB调用的stderr输出。在将来脚本会改为以安静模式调用,会通过exit code来指示问题。
  • 有时GDB会在采样堆栈踪迹的时候卡死。这时候目标会一直暂停。解决办法是手动退出脚本,再用--append 选项重新运行脚本。将来,脚本会给每个GDB调用强制设置一个timeout。

  • 不支持多线程环境。这不影响单核嵌入式目标,因为他们总是以单线程执行,但这种限制会使得分析器不能兼容许多其他的应用。在将来,会修改堆栈文件夹(stack folder译注:翻译存疑,stack folder可能指的是 相同堆栈踪迹的合并操作)以使每次采样支持多堆栈踪迹。

© PX4WIKI team all right reserved,powered by Gitbook该文件修订时间: 2017-05-03 05:50:05