主要内容

如何比较算法效率, 这是我们在调试算法的时候可能需要比较不同的算法的效率, 在算法优化的时候也有需要去查看那些函数是比较耗时的, 这里就介绍Linux下使用callgrind来看看程序的运行细节.

解决问题

这里使用ffmpeg来做例子, 下载源代码FFmpeg 4.4 “Rao” 和 Valgrind 3.17.0

ffmpeg编译方法:

./configure --enable-static --disable-x86asm --disable-pthreads --disable-w32threads --disable-os2threads  --disable-asm --disable-inline-asm

上面的部分选项主要是方便调试.

 --target-os=mingw32  // Windows10 Msys2

生成Makefile文件后建议修改一下ffbuild\config.mak文件,也是方便后面使用gdb调试:

CFLAGS: -O3 -> -Og

关于GCC优化选项说明[1]:

-O3

Optimize yet more.  
-O3  turns on all optimizations specified by  -O2  and also turns on the following optimization flags:

-fgcse-after-reload 
-fipa-cp-clone
-floop-interchange 
-floop-unroll-and-jam 
-fpeel-loops 
-fpredictive-commoning 
-fsplit-loops 
-fsplit-paths 
-ftree-loop-distribution 
-ftree-partial-pre 
-funswitch-loops 
-fvect-cost-model=dynamic 
-fversion-loops-for-strides

-Og

Optimize debugging experience.  
-Og  should be the optimization level of choice for the standard edit-compile-debug cycle, offering a reasonable level of optimization while maintaining fast compilation and a good debugging experience. It is a better choice than  -O0  for producing debuggable code because some compiler passes that collect debug information are disabled at  -O0.

Like  -O0,  -Og  completely disables a number of optimization passes so that individual options controlling them have no effect. Otherwise  -Og  enables all  -O1  optimization flags except for those that may interfere with debugging:

-fbranch-count-reg  -fdelayed-branch 
-fdse  -fif-conversion  -fif-conversion2  
-finline-functions-called-once 
-fmove-loop-invariants  -fmove-loop-stores  -fssa-phiopt 
-ftree-bit-ccp  -ftree-dse  -ftree-pta  -ftree-sra

Valgrind编译方法[2]: 解压后直接make, 没有太多问题. 但是运行的时候需要注意: 如果没有直接安装且直接运行的话就会有以下错误,

valgrind: failed to start tool 'callgrind' for platform 'amd64-linux': No such file or directory

只需要定义一个环境变量:

export VALGRIND_LIB=/mnt/linux/valgrind-3.17.0/callgrind
./coregrind/valgrind --tool=callgrind ffmpeg -i 1.mp3 1.wav

执行成功后会生成callgrind.out.***文件, 这个文件就记录了ffmpeg的执行信息, 这里我们使用qcachegrind软件来查看callgrind.out文件, 如下图所示, 可以看到所有函数的调用栈, 以及耗时比例, 极大的方便我们后续的优化调试. enter image description here

参考引用

[1]https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Optimize-Options.html
[2]https://gernotklingler.com/blog/gprof-valgrind-gperftools-evaluation-tools-application-level-cpu-profiling-linux/