Анализ производительности - PullRequest
0 голосов
/ 13 октября 2019

Глядя на очень простую программу, как выяснить, на что расходуется ЦП:

use mmap::*;
use crc::{crc32, Hasher32};

use std::cmp::min;
use std::env::args;
use std::fs::File;
use std::fs::metadata;
use std::os::unix::io::AsRawFd;
use std::slice::from_raw_parts;
use std::time::Instant;

fn main() -> std::io::Result<()> {
   let filename = args().nth(1).unwrap();
   let t0 = Instant::now();
   let file = File::open(String::from(&filename[..]))?;
   let fd = file.as_raw_fd();
   let fs = metadata(filename)?;
   let sz = fs.len() as usize;

   let mut offset: usize = 0;
   let mut c32 = crc32::Digest::new(crc32::IEEE);
   while offset < sz {
      let rem = sz - offset;
      let rem = min(rem, 1024 * 1024);

      let map = MemoryMap::new(rem, &[MapOption::MapFd(fd),
                                      MapOption::MapReadable,
                                      MapOption::MapOffset(offset)]).
                map_err(|e| std::io::Error::new(std::io::ErrorKind::Other, e))?;
      let buf = map.data();
      c32.write(unsafe { from_raw_parts(buf, rem) });
      offset += rem;
   }
   println!("{:08x} in {:.3}", c32.sum32(), t0.elapsed().as_secs());
   Ok(())
}

Это предназначено для отображения в памяти файла, предоставленного в командной строке, и вычисления его CRC32. Я не ищу других реализаций, которые могли бы достичь этого, потому что я намерен практиковать взаимодействия с libc функциями.

Программа, кажется, работает правильно, но потребляет гораздо больше времени и ресурсов процессора, чем эквивалентные Go или Java. Программа, которую я написал, хотя я думаю, что она скомпилирована с оптимизациями:

Cargo.toml:

[profile.dev]
opt-level = 3

[package]
name = "mmap"
version = "0.1.0"
authors = ["Gee"]
edition = "2018"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]

mmap = "~0.1.1"
crc = "^1.0.0"

Mac OSX, SSD, выполнение программ Go и Rust в различном порядке, чтобы устранить влияниеиз «холодных» файловых буферов и «теплых» буферов - дает около 4 секунд холода для Go и менее секунды для теплого прогона для Go, но всегда 30+ секунд для Rust. Пробовал cargo build --release тоже. Загрузка ЦП программой Rust также значительно выше (например, 25% для Go, 80 +% для Rust). Я ожидаю, что загрузка ЦП будет происходить в основном из вычислений CRC-32 и копирования содержимого файла между некоторыми буферами. Разница в том, что Rust выполняет здесь дополнительную работу.

Программа Go сканирует XML-файл объемом 1 ГБ, используя тот же метод, syscall.Mmap, отображая 1 МБ за раз:

$ ../a ~/demo/dest.xml 
a772d8c4 in 3.978

Грузовой рейс:

$ cargo run ~/demo/dest.xml 
    Finished dev [optimized + debuginfo] target(s) in 0.13s
     Running `target/debug/mmap /Users/ololo/demo/dest.xml`
a772d8c4 in 33

В комментариях был запрос на показ Java-программы. Вот программа Go, которая может прочитать этот файл за 3,9 секунды:

package main

import(
   "fmt"
   "hash/crc32"
   "os"
   "syscall"
   "time"
)

func main() {
   t0 := time.Now()
   fn := os.Args[1]
   fd, err := os.Open(fn)
   if err != nil {
      fmt.Printf("Couldn't open %s", err)
      return
   }
   defer fd.Close()

   fi, err := fd.Stat()
   if err != nil {
      fmt.Printf("Couldn't stat: %s", err)
      return
   }

   sz := fi.Size()

   cksum := crc32.NewIEEE()
   var off int64

   off = 0
   for sz > off {
      rem := 1024 * 1024
      if sz - off < int64(rem) {
         rem = int(sz - off)
      }
      data, err := syscall.Mmap(int(fd.Fd()), off, rem, syscall.PROT_READ, syscall.MAP_SHARED)
      if err != nil {
         fmt.Printf("Couldn't mmap at %d", off)
         return
      }
      off += int64(rem)
      n, err := cksum.Write(data)
      if err != nil || n != len(data) {
         fmt.Printf("Somehow could not cksum %d", len(data))
         return
      }

      syscall.Munmap(data)
   }

   fmt.Printf("%x in %.3f\n", cksum.Sum32(), time.Now().Sub(t0).Seconds())
}

1 Ответ

1 голос
/ 14 октября 2019

Оказывается, здесь есть специфика ОС.

let map = MemoryMap::new(
    rem,
    &[
        MapOption::MapFd(fd),
        MapOption::MapNonStandardFlags(libc::MAP_SHARED),
        MapOption::MapReadable,
        MapOption::MapOffset(offset),
    ],
)
.map_err(|e| std::io::Error::new(std::io::ErrorKind::Other, e))?;

Ящик, который я использую, по какой-то причине не открывает доступ к MAP_SHARED явно, и учитывая комментарии к вопросу, он, вероятно, не делаетРазница в Linux. Mac OSX, по-видимому, обрабатывает MAP_SHARED иначе, чем когда этот флаг не указан, что делает системный вызов mmap существенно медленнее. Когда указано MAP_SHARED, для «горячего» запуска на Mac возвращается примерно 3 секунды.

Добро пожаловать на сайт PullRequest, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...