profiling - callgrind 分析是否受其他进程的影响？

Question

我想使用 callgrind 分析我的应用程序。现在，由于这需要很长时间，同时我在同一台机器上继续进行网络浏览、编译和其他密集任务。

我是否偏向分析结果？我期待，由于 valgrind 使用模拟 CPU，其他外部进程不应干扰 valgrind 的执行。我对吗？

Answer 1

默认情况下，Callgrind 不会记录任何与时间相关的内容，因此您可以期望所有收集的指标（大部分）独立于机器上的其他进程。正如Callgrind 手册所述，

默认情况下，收集的数据包括执行的指令数量、它们与源代码行的关系、函数之间的调用者/被调用者关系以及此类调用的数量。

因此，Callgrind 报告的指标应该只取决于程序在（模拟的）CPU 上执行的指令 - 而不是这些指令需要多少时间。事实上，很多时候 Callgrind 的输出可能会有些误导，因为模拟 CPU 的运行可能与真实 CPU 不同（尤其是在分支预测方面）。在 ICCS 2004 上发表的Callgrind 论文也非常清楚地说明了这一点：

我们注意到模拟无法预测消耗的挂钟时间，因为这需要对微架构进行详细模拟。

然而，在任何情况下，模拟的 CPU 都不受真实 CPU 正在做什么的影响。原因很简单。就像你说的，你的程序根本不在你的机器上执行。相反，在运行时，Valgrind 会动态翻译您的程序，也就是说，它将二进制文件反汇编为模拟机器的“UCode”，添加分析代码（称为检测），然后生成执行模拟的二进制代码。添加分析代码使指令计数（在 Callgrind 中）、内存检查（在 Memcheck 中）和所有其他插件成为可能。

然而，其中存在着转折。自然地，程序在这种动态模拟中运行的独立程度是有限的。首先，您的程序可能与其他程序交互。虽然这样做所花费的时间无关紧要（因为它没有被考虑在内），但进程间通信的返回代码肯定会改变，这取决于系统中发生的其他事情。其次，大多数系统调用需要在未翻译的情况下运行，并且它们的返回码也可能发生变化——导致程序的执行路径不同，因此收集的指标略有不同。（顺便说一句，Calgrind 提供了一个选项来记录在系统调用期间花费的挂钟时间，这将始终受到系统中发生的其他事情的影响）。有关这些限制的更多详细信息，请参见Nicholas Nethercote 的博士论文（“动态二进制分析和仪器”）。