[发明专利]计算机程序中热点函数、变量的汇聚方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术，尤其涉及一种计算机程序中热点函数、变量的汇聚方法、装置及系统。

背景技术

在计算机程序软件开发过程中，程序设计人员一般以功能模块为单位部署函数代码及变量，在源程序编译链接后，函数对应的二进制代码和全局变量也是按照其在源程序文件内的顺序排列，因此当函数和/或变量调用相邻或较近时，程序执行中不会发生访问跳变，而当函数或全局变量调用较远时，程序执行中将会发生访问跳变，从而处理器在访问缓存时易出现较多的未命中（Cache Miss）现象。

为降低程序执行中由于访问跳变而引起的Cache Miss现象，现有技术中一般采用插桩统计技术，即首先在程序的每个函数的入口插入执行统计代码以统计该函数的执行次数，其次获取程序运行后的函数调用次数排序，接着修改源代码，以在调用次数较高的函数声明处增加修饰代码，最后使用编译器重新编译源码并链接，其中调用频率较高的函数会被归并到热点函数段中，因此，采用插桩统计的方法可降低这些调用频率较高函数的执行时产生的指令跳变，从而降低指令Cache Miss。

图1为软件系统源程序文件中函数及全局变量的代码结构示意图，该软件系统的热点业务对应的关键路径中函数调用顺序为：funcD→funcB→funcF→funcA→funcP→funcG，图2为采用插桩统计技术获取的可执行文件代码段及数据段的结构示意图，图中有向箭头线表示运行可执行文件时指令跳转的方向，由图2可知，对于上述关键路径中的函数被汇聚在了热点函数段中，从图中可以看到，尽管热点函数被汇聚在一起了，但函数调用跳转仍存在且发生了5次，全局变量访问跳转发生了6次，因此，系统运行时仍会出现较多的指令Cache Miss和数据Cache Miss，从而采用插桩统计方法仍未能有效提高系统性能。

发明内容

本发明实施例提供一种计算机程序中热点函数、变量的汇聚方法、装置及系统，用以降低程序执行时的指令Cache Miss或者数据Cache Miss，提高系统性能。

本发明的第一个方面是提供一种计算机程序中热点函数的汇聚方法，包括：

获取待处理的源程序；

模拟执行所述源程序，并在所述源程序的执行过程中收集所述源程序中每个函数的调用信息，以生成关键路径文件，所述关键路径文件包括：执行所述源程序时的一条或多条函数关键路径；其中，函数关键路径用于描述执行所述源程序时的一个或多个热点函数，以及热点函数间的调用顺序；

根据所述关键路径文件将所述源程序中位于同一函数关键路径上的热点函数依照调用顺序进行编译后链接在同一代码段内。

结合第一个方面的计算机程序中热点函数的汇聚方法，在第一种实现方式中，在所述源程序的执行过程中还收集所述源程序中每个全局变量的访问信息，所述关键路径文件还包括：执行所述源程序时的一条或多条数据关键路径；其中，数据关键路径用于描述执行所述源程序时的一个或多个热点全局变量，以及热点全局变量的访问顺序；

所述汇聚方法，还包括：根据所述关键路径文件将所述源程序中位于同一数据关键路径上的热点全局变量依照访问顺序进行编译后链接在同一数据段内。

结合第一个方面的计算机程序中热点函数的汇聚方法的第一种实现方式，在第二种实现方式中，模拟执行所述源程序，并在所述源程序的执行过程中收集所述源程序中每个函数的调用信息以及每个全局变量的访问信息，以生成关键路径文件，包括：

分析所述源程序，并在所述源程序的执行过程中收集所述源程序中每个函数的调用信息以及每个全局变量的访问信息，以生成原始路径信息；其中，所述原始路径信息包括：所述源程序中每个函数所在的函数路径、每个函数在函数路径中的层数、每个函数的调用次数以及用于记录每个函数路径中所有函数调用次数之和的路径计数，以及，所述源程序中每个全局变量所在的数据路径、每个全局变量在数据路径中的层数、每个全局变量的访问次数以及用于记录每个数据路径中所有全局变量的访问次数之和的路径计数；

按照所述原始路径信息中每个函数路径对应的路径计数由大到小对函数路径进行排序，将获取的路径计数排序靠前的预定数目或比例的函数路径作为函数关键路径，以及按照所述原始路径信息中每个数据路径对应的路径计数由大到小对数据路径进行排序，将获取的路径计数排序靠前的预定数目或比例的数据路径作为数据关键路径。