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時間  2019-12-20
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.NET 性能測試工具 -- 事件跟蹤器（ETW）


內容預告：html

  • Windows內置工具（性能計數器）
  • 事件跟蹤器（WPT，PerfMoniter，PerfView，自定義ETW）
  • 時間分析
  • 內存分配分析
  • 內存使用量分析
  • 其餘分析

Event Tracing for Windows(ETW)能夠查看不少內核和CLR的性能數據，以下表所示，有幾個工具都是基於ETW開發的，後面會詳細介紹：數據庫

Kernel PROC_THREAD Creation and destruction of processes and threads  
Kernel LOADER Load and unload of images (DLLs, drivers, EXEs)  
Kernel SYSCALL System calls  
Kernel DISK_IO Disk I/O reads and writes (including head location)  
Kernel HARD_FAULTS Page faults that resulted in disk I/O (not satisfied from memory)  
Kernel PROFILE Sampling event—a stack trace of all processors collected every 1ms  
CLR GCKeyword Garbage collection statistics and information Collection started, collection ended, finalizers run, ~100KB of memory have been allocated
CLR ContentionKeyword Threads contend for a managed lock Contention starts (a thread begins waiting), contention ends
CLR JITTracingKeyword Just in time compiler (JIT) information Method inlining succeeded, method inlining failed
CLR ExceptionKeyword Exceptions that are thrown  

 

 

 

 

 

 

 

Windows Performance Toolkit (WPT)是ETW的工具集，捕獲ETW事件到日誌文件。能夠在http://msdn.microsoft.com/en-us/performance/cc752957.aspx 下載。windows

使用步驟以下：緩存

  1. 在環境變量裏將_NT_SYMBOL_PATH的值設置到微軟的公開符號服務器和本地符號緩存，如C:\Temp\Symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols
  2. 在環境變量裏_NT_SYMCACHE_PATH的值設置到一個自定義目錄。
  3. 打開管理員權限的cmd窗口定位到安裝文件夾（如C:\Program Files\Windows Kits\8.0\Windows Performance Toolkit）。
  4. 運行xperf -on Base開始跟蹤內核數據
  5. 隨便運行一些程序
  6. 中止跟蹤，輸出日誌。xperf -d KernelTrace.etl
  7. 打開圖形分析器 xperfview KernelTrace.etl

WPT的運用場景是：性能優化

  • 捕獲硬盤IO操做

  • 提供全部CPU的活動

  • 顯示IO，內存，CPU等的疊加圖

  • 顯示調用棧

最新的Windows SDK8.0包含一些新工具，叫作Windows Performance Recorder (wpr.exe) 和Windows Performance Analyzer (wpa.exe), 是爲了替代XPerf 和XPerfView的。wpr -start和xperf -on相同，wpr -stop和xperf -d 同樣。WPA分析UI和XPerfView的功能同樣，更多信息能夠參考 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh162962.aspx.服務器

 XPerfView能夠看GC事件的數據：session

 

PerfMonitor是一個開源的控制檯工具 http://bcl.codeplex.com/releases/view/49601.併發

PerfMonitor的優勢是能夠更細節地分析CLR和JIT。框架

使用方法以下：ide

複製代碼 
C:\PerfMonitor > perfmonitor runAnalyze JackCompiler.exe
Starting kernel tracing. Output file: PerfMonitorOutput.kernel.etl
Starting user model tracing. Output file: PerfMonitorOutput.etl
Starting at 4/7/2012 12:33:40 PM
Current Directory C:\PerfMonitor
Executing: JackCompiler.exe {
} Stopping at 4/7/2012 12:33:42 PM = 1.724 sec
Stopping tracing for sessions 'NT Kernel Logger' and 'PerfMonitorSession'.
Analyzing data in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.etlx
GC Time HTML Report in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.GCTime.html
JIT Time HTML Report in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.jitTime.html
Filtering to process JackCompiler (1372). Started at 1372.000 msec.
Filtering to Time region [0.000, 1391.346] msec
CPU Time HTML report in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.cpuTime.html
Filtering to process JackCompiler (1372). Started at 1372.000 msec.
Perf Analysis HTML report in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.analyze.html
PerfMonitor processing time: 7.172 secs.
複製代碼

上面的統計結果包括：

  • CPU統計，CPU利用率。
  • GC統計，GC時間，最大GC堆是4.5MB，內存分配速率最高是1496.1MB/秒，平均GC暫停時間是0.1MS。
  • JIT編譯統計，159個函數在運行時被JIT編譯，共30493個機器字節。

下圖代表CPU作的最多的工做是這3個函數：System.String.Concat, JackCompiler.Tokenizer.Advance, 和System.Linq.Enumerable.Contains

 84.2%的CPU時間花在了：JackCompiler.Parser.Parse, 調用了ParseClass, ParseSubDecls, ParseSubDecl, ParseSubBody

 

 下圖是一些GC事件的細節統計：

 

PerfView：一個免費工具，能夠分析堆的使用。在http://www.microsoft.com/download/en/details.aspx?id=28567 下載。

 上面的報告包括了：

  • 原始的ETW事件列表。
  • CPU在棧上使用時間的分組。
  • 鏡象加載，硬盤IO，GC使用棧的狀況。
  • GC統計。

PerfView還能夠生成堆的快照。

 

自定義 ETW Providers：也能夠本身開發基於ETW的性能數據統計工具。.NET4.5以前輸出ETW數據至關困難，.NET4.5要容易不少了，繼承System.Diagnostics.Tracing.EventSource類而後調用 WriteEvent函數就能夠輸出了。

複製代碼 
public class CustomEventSource : EventSource {
public class Keywords {
public const EventKeywords Loop = (EventKeywords)1;
public const EventKeywords Method = (EventKeywords)2;
}
[Event(1, Level = EventLevel.Verbose, Keywords = Keywords.Loop,
Message = "Loop {0} iteration {1}")]
public void LoopIteration(string loopTitle, int iteration) {
WriteEvent(1, loopTitle, iteration);
}
[Event(2, Level = EventLevel.Informational, Keywords = Keywords.Loop,
Message = "Loop {0} done")]
public void LoopDone(string loopTitle) {
WriteEvent(2, loopTitle);
}
[Event(3, Level = EventLevel.Informational, Keywords = Keywords.Method,
Message = "Method {0} done")]
public void MethodDone([CallerMemberName] string methodName = null) {
WriteEvent(3, methodName);
}
}
class Program {
static void Main(string[] args) {
CustomEventSource log = new CustomEventSource();
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
Thread.Sleep(50);
log.LoopIteration("MainLoop", i);
}
log.LoopDone("MainLoop");
Thread.Sleep(100);
log.MethodDone();
}
}
複製代碼

PerfMonitor工具能夠自動從程序得到ETW的事件數據：

複製代碼 
C:\PerfMonitor > perfmonitor monitorDump Ch02.exe
Starting kernel tracing. Output file: PerfMonitorOutput.kernel.etl
Starting user model tracing. Output file: PerfMonitorOutput.etl
Found Provider CustomEventSource Guid ff6a40d2-5116-5555-675b-4468e821162e
Enabling provider ff6a40d2-5116-5555-675b-4468e821162e level: Verbose keywords:
0xffffffffffffffff
Starting at 4/7/2012 1:44:00 PM
Current Directory C:\PerfMonitor
Executing: Ch02.exe {
} Stopping at 4/7/2012 1:44:01 PM = 0.693 sec
Stopping tracing for sessions 'NT Kernel Logger' and 'PerfMonitorSession'.
Converting C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.etlx to an XML file.
Output in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.dump.xml
PerfMonitor processing time: 1.886 secs.
複製代碼

 

其實還有一個東西叫作Windows Management Instrumentation (WMI).這裏沒有提到，它能夠獲取到系統狀態，BIOS固件，等數據。文檔見 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa394582.aspx

.NET 性能測試工具 -- 事件跟蹤器（ETW）

Posted on  2012-12-09 22:03 淡如水wp 閱讀(3620) 評論(0) 編輯 收藏

內容預告：

  • Windows內置工具（性能計數器）
  • 事件跟蹤器（WPT，PerfMoniter，PerfView，自定義ETW）
  • 時間分析
  • 內存分配分析
  • 內存使用量分析
  • 其餘分析

Event Tracing for Windows(ETW)能夠查看不少內核和CLR的性能數據，以下表所示，有幾個工具都是基於ETW開發的，後面會詳細介紹：

Kernel PROC_THREAD Creation and destruction of processes and threads  
Kernel LOADER Load and unload of images (DLLs, drivers, EXEs)  
Kernel SYSCALL System calls  
Kernel DISK_IO Disk I/O reads and writes (including head location)  
Kernel HARD_FAULTS Page faults that resulted in disk I/O (not satisfied from memory)  
Kernel PROFILE Sampling event—a stack trace of all processors collected every 1ms  
CLR GCKeyword Garbage collection statistics and information Collection started, collection ended, finalizers run, ~100KB of memory have been allocated
CLR ContentionKeyword Threads contend for a managed lock Contention starts (a thread begins waiting), contention ends
CLR JITTracingKeyword Just in time compiler (JIT) information Method inlining succeeded, method inlining failed
CLR ExceptionKeyword Exceptions that are thrown  

 

 

 

 

 

 

 

Windows Performance Toolkit (WPT)是ETW的工具集，捕獲ETW事件到日誌文件。能夠在http://msdn.microsoft.com/en-us/performance/cc752957.aspx 下載。

使用步驟以下：

  1. 在環境變量裏將_NT_SYMBOL_PATH的值設置到微軟的公開符號服務器和本地符號緩存，如C:\Temp\Symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols
  2. 在環境變量裏_NT_SYMCACHE_PATH的值設置到一個自定義目錄。
  3. 打開管理員權限的cmd窗口定位到安裝文件夾（如C:\Program Files\Windows Kits\8.0\Windows Performance Toolkit）。
  4. 運行xperf -on Base開始跟蹤內核數據
  5. 隨便運行一些程序
  6. 中止跟蹤，輸出日誌。xperf -d KernelTrace.etl
  7. 打開圖形分析器 xperfview KernelTrace.etl

WPT的運用場景是：

  • 捕獲硬盤IO操做

  • 提供全部CPU的活動

  • 顯示IO，內存，CPU等的疊加圖

  • 顯示調用棧

最新的Windows SDK8.0包含一些新工具，叫作Windows Performance Recorder (wpr.exe) 和Windows Performance Analyzer (wpa.exe), 是爲了替代XPerf 和XPerfView的。wpr -start和xperf -on相同，wpr -stop和xperf -d 同樣。WPA分析UI和XPerfView的功能同樣，更多信息能夠參考 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh162962.aspx.

 XPerfView能夠看GC事件的數據：

 

PerfMonitor是一個開源的控制檯工具 http://bcl.codeplex.com/releases/view/49601.

PerfMonitor的優勢是能夠更細節地分析CLR和JIT。

使用方法以下：

複製代碼 
C:\PerfMonitor > perfmonitor runAnalyze JackCompiler.exe
Starting kernel tracing. Output file: PerfMonitorOutput.kernel.etl
Starting user model tracing. Output file: PerfMonitorOutput.etl
Starting at 4/7/2012 12:33:40 PM
Current Directory C:\PerfMonitor
Executing: JackCompiler.exe {
} Stopping at 4/7/2012 12:33:42 PM = 1.724 sec
Stopping tracing for sessions 'NT Kernel Logger' and 'PerfMonitorSession'.
Analyzing data in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.etlx
GC Time HTML Report in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.GCTime.html
JIT Time HTML Report in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.jitTime.html
Filtering to process JackCompiler (1372). Started at 1372.000 msec.
Filtering to Time region [0.000, 1391.346] msec
CPU Time HTML report in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.cpuTime.html
Filtering to process JackCompiler (1372). Started at 1372.000 msec.
Perf Analysis HTML report in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.analyze.html
PerfMonitor processing time: 7.172 secs.
複製代碼

上面的統計結果包括：

  • CPU統計，CPU利用率。
  • GC統計，GC時間，最大GC堆是4.5MB，內存分配速率最高是1496.1MB/秒，平均GC暫停時間是0.1MS。
  • JIT編譯統計，159個函數在運行時被JIT編譯，共30493個機器字節。

下圖代表CPU作的最多的工做是這3個函數：System.String.Concat, JackCompiler.Tokenizer.Advance, 和System.Linq.Enumerable.Contains

 84.2%的CPU時間花在了：JackCompiler.Parser.Parse, 調用了ParseClass, ParseSubDecls, ParseSubDecl, ParseSubBody

 

 下圖是一些GC事件的細節統計：

 

PerfView：一個免費工具，能夠分析堆的使用。在http://www.microsoft.com/download/en/details.aspx?id=28567 下載。

 上面的報告包括了：

  • 原始的ETW事件列表。
  • CPU在棧上使用時間的分組。
  • 鏡象加載，硬盤IO，GC使用棧的狀況。
  • GC統計。

PerfView還能夠生成堆的快照。

 

自定義 ETW Providers：也能夠本身開發基於ETW的性能數據統計工具。.NET4.5以前輸出ETW數據至關困難，.NET4.5要容易不少了，繼承System.Diagnostics.Tracing.EventSource類而後調用 WriteEvent函數就能夠輸出了。

複製代碼 
public class CustomEventSource : EventSource {
public class Keywords {
public const EventKeywords Loop = (EventKeywords)1;
public const EventKeywords Method = (EventKeywords)2;
}
[Event(1, Level = EventLevel.Verbose, Keywords = Keywords.Loop,
Message = "Loop {0} iteration {1}")]
public void LoopIteration(string loopTitle, int iteration) {
WriteEvent(1, loopTitle, iteration);
}
[Event(2, Level = EventLevel.Informational, Keywords = Keywords.Loop,
Message = "Loop {0} done")]
public void LoopDone(string loopTitle) {
WriteEvent(2, loopTitle);
}
[Event(3, Level = EventLevel.Informational, Keywords = Keywords.Method,
Message = "Method {0} done")]
public void MethodDone([CallerMemberName] string methodName = null) {
WriteEvent(3, methodName);
}
}
class Program {
static void Main(string[] args) {
CustomEventSource log = new CustomEventSource();
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
Thread.Sleep(50);
log.LoopIteration("MainLoop", i);
}
log.LoopDone("MainLoop");
Thread.Sleep(100);
log.MethodDone();
}
}
複製代碼

PerfMonitor工具能夠自動從程序得到ETW的事件數據：

複製代碼 
C:\PerfMonitor > perfmonitor monitorDump Ch02.exe
Starting kernel tracing. Output file: PerfMonitorOutput.kernel.etl
Starting user model tracing. Output file: PerfMonitorOutput.etl
Found Provider CustomEventSource Guid ff6a40d2-5116-5555-675b-4468e821162e
Enabling provider ff6a40d2-5116-5555-675b-4468e821162e level: Verbose keywords:
0xffffffffffffffff
Starting at 4/7/2012 1:44:00 PM
Current Directory C:\PerfMonitor
Executing: Ch02.exe {
} Stopping at 4/7/2012 1:44:01 PM = 0.693 sec
Stopping tracing for sessions 'NT Kernel Logger' and 'PerfMonitorSession'.
Converting C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.etlx to an XML file.
Output in C:\PerfMonitor\PerfMonitorOutput.dump.xml
PerfMonitor processing time: 1.886 secs.
複製代碼

 

其實還有一個東西叫作Windows Management Instrumentation (WMI).這裏沒有提到，它能夠獲取到系統狀態，BIOS固件，等數據。文檔見 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa394582.aspx

 

 

 

關於託管調試和性能優化的工具

2014-11-13 22:34 by 周信達, 699 閱讀, 0 評論, 收藏, 編輯

最近一個禮拜，一直在看一些調試和性能相關的東西，由於公司的產品主要瓶頸就在這些地方，因而以爲頗有必要去了解一下這方面的東西。插個小話題，話說今天.NET官方公佈將整個.NET框架開源，這實在是一個重磅消息，幾家歡喜幾家愁，各路歡笑各路口水。無論如何，本身做爲一個陪伴着.NET多年的開發者，仍是對它有感情的（好吧有點矯情），不過話說回來，我不知道微軟原來閉源是有何種商業目的和戰略計劃，可是，微軟的.NET在揹負着不叫好的口水中，在商業上的挫敗中，即使如此都是一如既往地投入大量精力在.NET的建設上，包括從半開源一直走到今天的開源，無論怎樣，這個態度仍是能夠的，雖然它來得有點太晚了。何況，.NET程序是到了該改變思惟的時候了，額話說的有點多，上正題吧

調試工具篇

 

性能工具篇

數據庫工具篇

  • data access profilers
  • database profilers
  • SQL Server Profiler
  • RedGate ANTS Performance Profiler
  • Visual Studio 「Tier Interactions」 profiling feature
  • LINQ to SQL Profiler
  • Entity Framework Profiler
  • NHibernate Profiler

附：

image

引用

《Pro .NET Performance Optimize Your C# Application》

《Advanced .NET Debugging》

《Windows高級調試》

結語

調試和性能是混爲一體的，一般咱們都要深刻到程序的內部，尤爲是當工程規模較大的時候，每每咱們經過簡單的Code Review或者簡易的Debug難以定位問題，此時咱們就要藉助於一些工具了，所謂工欲善其事必先利其器。一般咱們診斷時基本上關注與類型使用、異常處理、垃圾回收、線程處理、併發處理等等。其實這裏面列出的大部分工具我本人都沒有使用過，在實踐中使用過一部分在平時學習的時候也研究過一小部分，列出來主要是做個記錄，方便之後能夠翻出來再使用和評測

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