【摘 要】
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性能分析与优化一直是计算机研究中的热点.著名的80-20原理告诉我们,程序中执行最为频繁的通常只是小部分被称为热点的代码.性能分析与优化的目的就是分析发现程序热点并使之
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性能分析与优化一直是计算机研究中的热点.著名的80-20原理告诉我们,程序中执行最为频繁的通常只是小部分被称为热点的代码.性能分析与优化的目的就是分析发现程序热点并使之执行更快.在计算机发展早期,程序规模较小,人们可以对程序进行全面深入分析.然而,随着计算机系统越来越复杂,软件规模急剧增长,传统的手工分析方法已经不能满足要求.为了简化性能分析工作,人们设计了一系列辅助工具.早期的分析工具大多面向单程序,而不适合全系统分析.由于缺少必要的硬件支持,很多工具需要对被分析程序进行修改,系统开销较大.
本文主要讨论龙芯2E系统的性能分析与优化.首先,我们对当前普遍使用的性能分析方法作了深入的研究,比较了各种方法的优缺点.然后以龙芯2E硬件性能计数器为基础,在龙芯2E Linux平台开发实现了全系统的性能分析工OProfile.OProfile利用性能计数器产生中断对程序进行采样,而不需要对被分析程序作任何修改.根据我们的测试结果,即使在很高的采样频率下,OProfile在龙芯2E平台下仍然具有非常低的系统开销.
借助OProfile工具,本文以SPEC CPU2000为目标工作负载,详细地分析了龙芯2E处理器的IPC、高速缓存失效、转移猜测错误、TLB异常等与性能相关的事件.最后,对Linux平台下的一些典型应用如scp文件传输、iava虚拟机等进行了分析优化.
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