[發(fā)明專利]一種輕量級(jí)線程分析與運(yùn)行可視化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710293494.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN107045478B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林禹;林暢輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建星瑞格軟件有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 35212 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 林曉琴

本發(fā)明提供一種輕量級(jí)線程分析與運(yùn)行可視化方法，包括：運(yùn)行源程序，采集源程序的輕量級(jí)線程ID和運(yùn)行時(shí)堆棧，輕量級(jí)線程ID通過反向注入獲得；根據(jù)所述輕量級(jí)線程ID對(duì)采集到的運(yùn)行時(shí)堆棧進(jìn)行分離，得到復(fù)數(shù)個(gè)子運(yùn)行時(shí)堆棧；統(tǒng)計(jì)每一子運(yùn)行時(shí)堆棧中各函數(shù)的調(diào)用數(shù)據(jù)，調(diào)用數(shù)據(jù)包括歸屬模塊、調(diào)用次數(shù)、調(diào)用深度和調(diào)用跨度；分別根據(jù)預(yù)設(shè)的歸屬模塊、調(diào)用次數(shù)、調(diào)用深度和調(diào)用跨度對(duì)每一子運(yùn)行時(shí)堆棧進(jìn)行過濾；對(duì)過濾后的每一子運(yùn)行時(shí)堆棧進(jìn)行可視化展示，得到每一線程對(duì)應(yīng)的函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖，供工程師分析查閱。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)輕量級(jí)線程程序運(yùn)行時(shí)堆棧的分析與自定義篩選，并實(shí)現(xiàn)可視化展示，為工程師提供有效的源程序分析依據(jù)，提高軟件開發(fā)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輕量級(jí)線程分析與運(yùn)行可視化方法。

背景技術(shù)

輕量級(jí)線程又名纖程，是一種由內(nèi)核支持的用戶線程，它是基于內(nèi)核線程的高級(jí)抽象。

由于纖程與普通線程相比，資源占用更小，無需額外的內(nèi)核空間資源、頁表等，創(chuàng)建、銷毀、切換更快，無需內(nèi)核陷入，可自定義調(diào)度策略等優(yōu)點(diǎn)，目前越來越多的大型項(xiàng)目采用輕量級(jí)線程方式編程。傳統(tǒng)的分析源程序運(yùn)行時(shí)堆棧記錄工具已經(jīng)不能滿足要求，現(xiàn)有的用于分析源程序運(yùn)行時(shí)堆棧記錄分析方法主要是：先通過一編譯器工具鏈(如GNU編譯器工具鏈，可通過一參數(shù)finstrument-function對(duì)源代碼所有函數(shù)調(diào)用形成一個(gè)代理入口)獲取源程序運(yùn)行時(shí)堆棧記錄，再利用一定制的中間代碼(如pvtrace工具)對(duì)函數(shù)跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成矩陣格式，通過一地址映射工具(如Addr2line工具)將獲取到的函數(shù)地址映射成函數(shù)名以便用戶閱讀，最后利用開源的graphviz工具對(duì)整個(gè)源程序的函數(shù)調(diào)用關(guān)系進(jìn)行圖形繪制。而這種運(yùn)行時(shí)堆棧記錄的分析方法雖然在一定程度上提高了項(xiàng)目分析效率，但現(xiàn)有的運(yùn)行時(shí)堆棧只能用于實(shí)現(xiàn)對(duì)單線程的小項(xiàng)目的分析，并不適用超過二十萬行以上的多線程或輕量級(jí)線程的程序，因此其對(duì)工程師分析源程序的貢獻(xiàn)相當(dāng)有限。且由于輕量級(jí)線程是用戶態(tài)線程，而不是系統(tǒng)線程，因此無法適用傳統(tǒng)的直接獲取操作系統(tǒng)線程來采集采集輕量級(jí)線程ID，而若直接對(duì)源程序進(jìn)行修改從而獲取線程信息，可能會(huì)破壞源程序。有鑒于此，開發(fā)一種可用于大項(xiàng)目的輕量級(jí)線程分析與運(yùn)行可視化方法就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種輕量級(jí)線程分析與運(yùn)行可視化方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)輕量級(jí)線程程序運(yùn)行時(shí)堆棧的分析與自定義篩選，并實(shí)現(xiàn)可視化展示，為工程師提供有效的源程序分析依據(jù)，提高軟件開發(fā)效率。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種輕量級(jí)線程分析與運(yùn)行可視化方法，包括如下步驟：

步驟1、運(yùn)行源程序，采集所述源程序的輕量級(jí)線程ID和運(yùn)行時(shí)堆棧，所述輕量級(jí)線程ID采集的方式為：通過dl庫調(diào)用一外部程序，通過所述外部程序獲取所述源程序的函數(shù)地址，并根據(jù)函數(shù)地址獲得所述輕量級(jí)線程ID；

步驟2、根據(jù)所述輕量級(jí)線程ID對(duì)采集到的運(yùn)行時(shí)堆棧進(jìn)行分離，使得每一所述輕量級(jí)線程ID對(duì)應(yīng)一個(gè)子運(yùn)行時(shí)堆棧；

步驟3、統(tǒng)計(jì)每一所述子運(yùn)行時(shí)堆棧中各函數(shù)的調(diào)用數(shù)據(jù)，所述調(diào)用數(shù)據(jù)包括歸屬模塊、調(diào)用次數(shù)、調(diào)用深度和調(diào)用跨度；

步驟4、根據(jù)所述歸屬模塊對(duì)每一所述子運(yùn)行時(shí)堆棧中的基礎(chǔ)類函數(shù)進(jìn)行識(shí)別并過濾；

步驟5、根據(jù)預(yù)先設(shè)定的調(diào)用次數(shù)值、調(diào)用深度值和調(diào)用跨度值對(duì)每所述子運(yùn)行時(shí)堆棧做進(jìn)一步過濾；

步驟6、對(duì)每一所述子運(yùn)行時(shí)堆棧進(jìn)行可視化展示，繪制每一線程對(duì)應(yīng)的函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖，供工程師分析查閱。

進(jìn)一步的，所述運(yùn)行時(shí)堆棧是通過在編譯器添加標(biāo)志，之后通過代理函數(shù)獲得的。

進(jìn)一步的，所述歸屬模塊包括內(nèi)存分配模塊、文件操作模塊和鎖模塊。