用于性能分析的低硬件仿真

Posted 2023-02-16

【中文标题】用于性能分析的低硬件仿真

【英文标题】：Low hardware simulation for performance profiling

【发布时间】：2020-08-31 13:39:11

【问题描述】：

我需要优化我正在开发的应用程序，但我无法在我的开发机器上获得可靠的分析数据。该应用程序应该在 QNX 上的低端 ARM 硬件上运行，但出于逻辑原因，我无法访问最终硬件进行分析。

我尝试在我的开发机器上进行分析，但正如您所想象的那样，一切都如此之快，以至于我无法确定慢速部分。我创建了一个减少内存和 CPU 内核数的 Linux 虚拟机，但与最终硬件相比，它们仍然太快了。

是否可以降低虚拟机中的 CPU 时钟速度/内存速度/磁盘速度来模拟低性能硬件，或者有没有其他方法可以在我的开发机器上获取相关的分析数据？

考虑到应用正在处理数 GB 的数据我认为磁盘访问是主要瓶颈，限制磁盘速度可能会有所帮助

我可以使用在 Windows/Linux/MacOS 上运行在真实或虚拟机上的任何（与大多数开源和商业可用的）工具/方法。

【问题讨论】：

虽然处理了千兆字节的数据，但您的应用程序运行速度如此之快，以至于您的分析器无法获得足够的样本来帮助您？奇怪的！您使用什么语言/工具？

@RalfKleberhoff 它获得了样本，但样本来自我的开发 PC，与最终硬件无关。我的开发 PC 有 AMD 3950X CPU、PCIE4 M.2 驱动器和 96GB 的 RAM。使用这个系统，我无法可靠地分析最终硬件的瓶颈是 CPU、内存还是磁盘访问。

很难在如此不同的环境中分析应用程序（你的开发机器是 x86+linux/win，你的目标是 arm+qnx）。有一些虚拟机，如 qemu 或 bochs，但它们不是周期精确的。 qemu 在 x86 上模拟 arm 会更慢，bochs 很慢但只会模拟 x86。有针对 x86 的循环建模模拟器，例如 ptlsim 和 MARSSx86；并且有支持 arm (raw.githubusercontent.com/arm-university/arm-gem5-rsk/master/…) 的 gem5 模型。您的目标核心和存储设备是什么？您还可以尝试在一些 Raspberry Pi SBC 上进行分析。

【参考方案1】：

URL 描述了如何限制 VirtualBox 映像上的磁盘带宽。您可以在 Virtualbox 上运行 Linux VM 并使用此方法来限制磁盘访问速度，使用来自this 答案的建议关闭磁盘缓存并分析您的应用程序。或者，您可以下载 QNX SDP，它带有一个可以使用 VMWare/Virtualbox/qemu 运行的预构建 x86_64 虚拟机映像的选项

我之前在 armv7 和 x86_64 上使用 QNX 的经验表明，在处理从闪存存储读取的大量大文件时，devb-sdmmc 驱动程序可能是一个瓶颈。 devb-sdmmc 和 io-blk 通常需要使用适当的缓存、块、预读大小和其他参数对驱动程序进行微调，这有助于提高磁盘访问性能。