Об одной полезной задаче профилирования

В операционных системах Unix-семейства существует несколько полезных утилит, с помощью которых можно быстро осуществить профилирование программы на Си и построить граф, отражающий "стоимость" вызова функций.
Для работы нам понадобятся следующие инструменты:

• пакет разработчика gcc;
• профайлер gprof;
• полезный скрипт на Python Gprof2Dot, преобразующий данные профайлера в описание на языке dot;
• пакет визуализации графов graphviz, в частности, программа dot, формирующая изображение графа вызовов функций.

В качестве "испытуемой" напишем небольшую программу их трёх функций:

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>

void sleep1(int n)
{
   int i,j;
   for(i=0;i<n;i++) {
     for(j=0;j<n;j++)
        ;
     putchar(',');
   }
}
void sleep2(int n)
{
   int i,j;
   for(i=0;i<n;i++)  {
     for(j=0;j<n;j++)
        ;
     putchar('.');
   }
}

int main()
{
  int i;
  void (*p[2])(int);
  srand(time(0));
  p[0]=sleep1;
  p[1]=sleep2;
  for(i=1;i<1000;i++)
    p[rand()%2](i);

  return 0;
}

Суть программы в том, что main вызывает случайным образом то sleep1, то sleep2 с равной вероятностью (что возникает из свойств генератора ПСЧ rand()).

Теперь распишем действия с prof_demo.c

1. Скомпилируем программу, включив в исполняемый файл данные для профайлера:

gcc -pg -o prof_demo prof_demo.c



2. Выполним программу для получения файла gmon.out

./prof_demo



3. Сформируем отчёт профайлера и сохраним его в файле

gprof -b prof_demo > 1.dat



4. С помощью gprof2dot создадим файл с описанием схемы вызова функций

./gprof2dot.py 1.dat > 1.dot



5. Теперь остаётся получить графическое изображение при помощи dot

dot -Tpng -o 1.png 1.dot



6. Любуемся результатом:

По рисунку видно, что время выполнения программы практически поровну делится между работой sleep1 и sleep2. На домашней страничке проекта Gprof2Dot показана ещё более впечатляющая схема распределения runtime-ресурсов между разными функциями.