示例1：矩阵分析

简介

本示例主要针对使用for循环实现一维矩阵计算的程序进行优化，通过鲲鹏DevKit系统性能分析工具热点函数分析功能模块中热点函数的检测，发现矩阵计算的热点函数multiply，采用NEON指令进行优化，并对比优化效果。

环境准备

1. 请确认服务器上已安装的操作系统是否兼容，GCC版本是否为7.3.0及以上，兼容性请参见DevKit兼容性查询助手。
2. 请确认服务器上是否已安装鲲鹏DevKit系统性能分析工具。
3. 请从GitHub下载代码样例，执行以下命令赋予所有用户可读、可写和可执行权限。
   

   样例代码文件为multiply.c、multiply_simd.c、multiply_start.sh和multiplysimd_start.sh。

   chmod 777 multiply.c multiply_simd.c multiply_start.sh multiplysimd_start.sh

multiply一维矩阵运算热点函数检测

1. multiply程序准备。
   编译multiply.c并赋予执行文件所有用户可读、可写和可执行权限。

   gcc -g multiply.c -o multiply && chmod 777 multiply

2. 采用热点函数分析该程序，找到热点函数和指令。

   单击系统性能分析后面的，选择“通用分析”，打开新建任务页面，选择“热点函数分析”，参数配置完成后单击“确认”启动热点函数分析任务。

   图1 新建热点函数分析任务
   

   表1 任务配置参数说明

   参数	说明
   分析类型	热点函数分析。
   分析对象	应用。
   模式	Launch application。
   应用路径	输入程序所在的绝对路径，本示例将代码样例放在服务器“/opt/testdemo/multiply/multiply”路径下。示例路径里面第一个multiply为文件夹，第二个multiply为可执行程序。
   采样时长（s）	20秒。
   采集调用栈	开启。
   采样范围	用户态。采样范围分用户态、内核态、所有。本示例发现所有的CPU消耗都在用户态，所以只采集用户态的数据。
   dwarf	开启。
   C/C++ 源文件目录	用于采集过程时关联源码。本示例使用/opt/testdemo/multiply/。
   其他参数	默认。

3. 查看采集分析结果。
   图2 热点函数分析结果总览
   

   从图2中可查看整个采集运行时长，程序运行的时钟周期数占比等信息。

   图3 源码关联
   

   单击对应蓝色函数名，可查看源码中对应行数。

优化运算

1. multiply_simd.c程序准备。
   multiply_simd.c是在multiply.c的基础上采用NEON指令进行优化的，编译multiply_simd.c并赋予执行文件所有用户可读、可写和可执行权限。

   gcc -g multiply_simd.c -o multiply_simd && chmod 777 multiply_simd

2. 采用热点函数分析该程序，找到热点函数和指令。

   再次新建热点函数分析任务，单击系统性能分析后面的，选择“通用分析”，打开新建任务页面，选择“热点函数分析”，参数配置完成后单击“确认”启动热点函数分析任务。

   图4 再次新建热点函数分析任务
   

   表2 任务配置参数说明

   参数	说明
   分析类型	热点函数分析。
   分析对象	应用。
   模式	Launch application。
   应用路径	输入程序所在的绝对路径，本示例将代码样例放在服务器“/opt/testdemo/multiply/multiply_simd”路径下。
   采样时长（s）	20秒。
   采集调用栈	开启。
   采样范围	用户态。采样范围分用户态、内核态、所有。本示例发现所有的CPU消耗都在用户态，所以只采集用户态的数据。
   dwarf	开启。
   C/C++ 源文件目录	用于采集过程时关联源码。本示例使用/opt/testdemo/multiply/。
   其他参数	默认。

3. 查看采集分析结果。
   图5 热点函数分析结果总览
   

   从图5中可查看整个采集运行时长、程序运行的时钟周期数，multiply_neon函数占用时钟周期降低。