mirror of
https://git.vladimir.cc/vladimir/ewsdr.git
synced 2026-08-25 20:37:33 +00:00
perf: zone CPU profiler (PerfLog) + phase-restructured CPU spectrum render
Инструментация (ВРЕМЕННАЯ, не мержить в main): - PerfLog.pas: зонные таймеры, отчёт раз в 5с в stderr (core% = доля ядра), EWSDR_PERF=0 выкл, EWSDR_PERF_FILE=путь — дублировать в файл - Замеры // PERF: сеть (DDC IQ/wideband), Pluto (rx_conv/tx_resamp/tx_fill), DSP (push_iq/fexchange/slices/tx), аудио, UI (тики/draw/paint/gl_swap, разбивка draw_spectrum по фазам) - doc/PERF_PROFILING.md: карта зон, методика, выводы Оптимизация CPU-рендера спектра (по результатам замеров на эфире): диагноз — дорога не пиксельная работа, а чередование raw(ScanLine)/ canvas(QPainter) доступа к битмапу на Qt6 (~6 переходов за кадр, каждый синкает весь битмап; полоса фильтра в тысячи пикселей стоила 4x дороже полного memcpy кадра). DrawSpectrum перестроен в фазы calc->raw->canvas->raw (2 перехода): FillBandRaw вместо Canvas.FillRect, DrawSliceFilterMarkers разделён на raw-полосы + canvas-линии, композиты флагов и альфа-OR в финальной raw-фазе. Кадр 8.3мс -> 6.1мс; spec_bands 1.87мс -> 0.03мс. Альфа-OR проход на Qt6 подтверждён нужным (без него canvas-пиксели теряют альфу и пропадают при блите), сам цикл ~0.08мс — оставлен; тумблер EWSDR_ALPHA_FIX=0 только для экспериментов. Кисть перед AGC-подписями теперь ставится явно (была остаточной после перестройки фаз). Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
Claude Fable 5
+313
@@ -0,0 +1,313 @@
|
||||
unit PerfLog;
|
||||
|
||||
{ ===========================================================================
|
||||
PerfLog — лёгкий зонный CPU-профилировщик для поиска горячих точек.
|
||||
|
||||
ВРЕМЕННЫЙ ОТЛАДОЧНЫЙ МОДУЛЬ (ветка perf/cpu-profiling) — не мержить в main.
|
||||
|
||||
Использование в горячем коде:
|
||||
var t0: Int64;
|
||||
...
|
||||
t0 := PerfNow;
|
||||
<работа>
|
||||
PerfAdd(pzDspFexMain, t0);
|
||||
|
||||
Накладные расходы: два чтения монотонных часов + несколько сложений.
|
||||
Никаких строк/аллокаций/локов в горячем пути. Каждая зона пишется из
|
||||
одного потока (single-writer), поэтому обычные Int64-инкременты безопасны;
|
||||
репортер читает значения racy — для отладки это приемлемо.
|
||||
|
||||
Отчёт раз в PERF_REPORT_SEC секунд в StdErr (и в файл, если задан
|
||||
EWSDR_PERF_FILE). Отключение: переменная окружения EWSDR_PERF=0.
|
||||
|
||||
Колонки отчёта:
|
||||
calls — вызовов за интервал
|
||||
c/s — вызовов в секунду
|
||||
avg — среднее время на вызов, мкс
|
||||
max — максимум за интервал, мкс
|
||||
total — суммарно за интервал, мс
|
||||
core% — доля одного ядра CPU (total / интервал * 100)
|
||||
=========================================================================== }
|
||||
|
||||
{$mode objfpc}{$H+}
|
||||
|
||||
interface
|
||||
|
||||
type
|
||||
TPerfZone = (
|
||||
// Сетевой поток (приём UDP от радио)
|
||||
pzNetDDCIQ, // HandleDDCIQ: разбор IQ-пакета + постановка в очередь
|
||||
pzNetWideband, // HandleWidebandData: wideband-пакеты ADC
|
||||
|
||||
// Pluto (libiio, свои RX/TX потоки — мимо HPSDRNetwork)
|
||||
pzPlutoRxConv, // RX: конверсия iio-буфера int16→24bit BE + FOnDDCIQ
|
||||
pzPlutoTxResamp, // TX: полифазный интерполятор 192k→device-rate + FIFO
|
||||
pzPlutoTxFill, // TX: наполнение iio-буфера из FIFO (без блокирующего push)
|
||||
|
||||
// DSP-поток (WDSPEngine)
|
||||
pzDspPushIQ, // PushIQItemToDSP целиком (декод 24-бит + акк + всё ниже)
|
||||
pzDspSpectrum0, // Spectrum0() — скармливание display-блока анализатору
|
||||
pzDspFexMain, // fexchange0 главного RX-канала
|
||||
pzDspAudioCb, // копирование аудио + FOnAudio (маршрут аудио)
|
||||
pzDspSlices, // ProcessSlices целиком (все слайсы)
|
||||
pzDspSliceFex, // fexchange0 одного слайс-канала
|
||||
pzDspTxBlock, // ProcessTXBlock (TX-тракт)
|
||||
|
||||
// Display-поток (WDSPEngine.UpdateSpectrum)
|
||||
pzDispGetPixels, // GetPixels спектр+водопад из анализатора WDSP
|
||||
|
||||
// Аудио-выход (PortAudio ring, из DSP-потока)
|
||||
pzAudioWrite, // TAudioOutput.Write (все экземпляры: главный + слайсы)
|
||||
|
||||
// UI-поток (главная форма, таймеры, отрисовка)
|
||||
pzUiSpectrumTick, // SpectrumTimerTick целиком
|
||||
pzUiMeterTick, // MeterTimerTick целиком
|
||||
pzUiDrawSpectrum, // SpectrumView.DrawSpectrum (CPU или GL)
|
||||
pzUiDrawWaterfall, // SpectrumView.DrawWaterfall
|
||||
pzUiPaintSpectrum, // PaintSpectrum: блит битмапа на канву (Qt6!)
|
||||
pzUiPaintWaterfall,// PaintWaterfall: блит битмапа на канву (Qt6!)
|
||||
pzUiSliceFlags, // обновление S-метров слайс-флагов (ре-рендер флага)
|
||||
pzUiVfoOverlay, // обновление VFO-оверлея (S-метр/частота/позиция)
|
||||
pzUiWidebandPaint, // отрисовка wideband-панорамы
|
||||
pzUiWebPush, // WebAdapter.PushState (зеркало состояния + кадры в web)
|
||||
|
||||
// Разбивка CPU-рендера спектра (внутри ui.draw_spectrum)
|
||||
pzUiSpecGrid, // ребилд кэша сетки + полный memcpy сетки в битмап
|
||||
pzUiSpecBands, // полоса фильтра + слайс-маркеры + AGC-линии (BlendBand)
|
||||
pzUiSpecCurve, // расчёт точек кривой + градиент под кривой + Polyline
|
||||
pzUiSpecOverlays, // края/VFO/маркеры/бэндплан/флаги (DrawOverlay в битмап)
|
||||
pzUiSpecAlpha, // финальный альфа-OR проход по всему битмапу
|
||||
pzUiGlSwap // SwapBuffers (GL) — включает ожидание vsync!
|
||||
);
|
||||
|
||||
const
|
||||
PERF_REPORT_SEC = 5;
|
||||
|
||||
PerfZoneName: array[TPerfZone] of string = (
|
||||
'net.ddc_iq',
|
||||
'net.wideband',
|
||||
'pluto.rx_conv',
|
||||
'pluto.tx_resamp',
|
||||
'pluto.tx_fill',
|
||||
'dsp.push_iq',
|
||||
'dsp.spectrum0',
|
||||
'dsp.fex_main',
|
||||
'dsp.audio_cb',
|
||||
'dsp.slices',
|
||||
'dsp.slice_fex',
|
||||
'dsp.tx_block',
|
||||
'disp.get_pixels',
|
||||
'audio.write',
|
||||
'ui.spectrum_tick',
|
||||
'ui.meter_tick',
|
||||
'ui.draw_spectrum',
|
||||
'ui.draw_waterfall',
|
||||
'ui.paint_spectrum',
|
||||
'ui.paint_waterfall',
|
||||
'ui.slice_flags',
|
||||
'ui.vfo_overlay',
|
||||
'ui.wideband_paint',
|
||||
'ui.web_push',
|
||||
'ui.spec_grid',
|
||||
'ui.spec_bands',
|
||||
'ui.spec_curve',
|
||||
'ui.spec_overlays',
|
||||
'ui.spec_alpha',
|
||||
'ui.gl_swap'
|
||||
);
|
||||
|
||||
var
|
||||
PerfEnabled: Boolean = True;
|
||||
|
||||
// Монотонные микросекунды.
|
||||
function PerfNow: Int64;
|
||||
|
||||
// Прибавить (PerfNow - StartUs) к зоне. Вызывать в конце измеряемого участка.
|
||||
procedure PerfAdd(Zone: TPerfZone; StartUs: Int64);
|
||||
|
||||
implementation
|
||||
|
||||
uses
|
||||
SysUtils, Classes
|
||||
{$IFDEF WINDOWS}, Windows{$ENDIF}
|
||||
{$IFDEF LINUX}, BaseUnix, Linux{$ENDIF}
|
||||
{$IF DEFINED(UNIX) AND NOT DEFINED(LINUX)}, BaseUnix, Unix{$ENDIF};
|
||||
|
||||
type
|
||||
TZoneAcc = record
|
||||
Count: Int64;
|
||||
TotalUs: Int64;
|
||||
MaxUs: Int64;
|
||||
end;
|
||||
|
||||
var
|
||||
Zones: array[TPerfZone] of TZoneAcc;
|
||||
|
||||
{$IFDEF WINDOWS}
|
||||
var
|
||||
QPCFreq: Int64 = 0;
|
||||
|
||||
function PerfNow: Int64;
|
||||
var C: Int64;
|
||||
begin
|
||||
if QPCFreq = 0 then QueryPerformanceFrequency(QPCFreq);
|
||||
QueryPerformanceCounter(C);
|
||||
Result := (C * 1000000) div QPCFreq;
|
||||
end;
|
||||
{$ELSE}
|
||||
{$IFDEF LINUX}
|
||||
function PerfNow: Int64;
|
||||
var ts: TTimeSpec;
|
||||
begin
|
||||
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, @ts);
|
||||
Result := Int64(ts.tv_sec) * 1000000 + ts.tv_nsec div 1000;
|
||||
end;
|
||||
{$ELSE}
|
||||
function PerfNow: Int64;
|
||||
var tv: TTimeVal;
|
||||
begin
|
||||
fpGetTimeOfDay(@tv, nil);
|
||||
Result := Int64(tv.tv_sec) * 1000000 + tv.tv_usec;
|
||||
end;
|
||||
{$ENDIF}
|
||||
{$ENDIF}
|
||||
|
||||
procedure PerfAdd(Zone: TPerfZone; StartUs: Int64);
|
||||
var El: Int64;
|
||||
begin
|
||||
if not PerfEnabled then Exit;
|
||||
El := PerfNow - StartUs;
|
||||
if El < 0 then El := 0;
|
||||
Inc(Zones[Zone].Count);
|
||||
Inc(Zones[Zone].TotalUs, El);
|
||||
if El > Zones[Zone].MaxUs then Zones[Zone].MaxUs := El;
|
||||
end;
|
||||
|
||||
// ---------------------------------------------------------------------------
|
||||
// Репортер
|
||||
// ---------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
type
|
||||
TPerfReporter = class(TThread)
|
||||
private
|
||||
FFile: TextFile;
|
||||
FFileOpen: Boolean;
|
||||
procedure Emit(const S: string);
|
||||
procedure Report(ElapsedUs: Int64);
|
||||
protected
|
||||
procedure Execute; override;
|
||||
public
|
||||
constructor Create;
|
||||
end;
|
||||
|
||||
var
|
||||
Reporter: TPerfReporter = nil;
|
||||
|
||||
constructor TPerfReporter.Create;
|
||||
var FN: string;
|
||||
begin
|
||||
FFileOpen := False;
|
||||
FN := GetEnvironmentVariable('EWSDR_PERF_FILE');
|
||||
if FN <> '' then
|
||||
begin
|
||||
AssignFile(FFile, FN);
|
||||
try
|
||||
Rewrite(FFile);
|
||||
FFileOpen := True;
|
||||
except
|
||||
FFileOpen := False;
|
||||
end;
|
||||
end;
|
||||
FreeOnTerminate := False;
|
||||
inherited Create(False);
|
||||
end;
|
||||
|
||||
procedure TPerfReporter.Emit(const S: string);
|
||||
begin
|
||||
try
|
||||
WriteLn(StdErr, S);
|
||||
except
|
||||
end;
|
||||
if FFileOpen then
|
||||
begin
|
||||
WriteLn(FFile, S);
|
||||
Flush(FFile);
|
||||
end;
|
||||
end;
|
||||
|
||||
procedure TPerfReporter.Report(ElapsedUs: Int64);
|
||||
var
|
||||
Z: TPerfZone;
|
||||
Snap: array[TPerfZone] of TZoneAcc;
|
||||
Sec: Double;
|
||||
Any: Boolean;
|
||||
begin
|
||||
// Снимок + сброс (racy, но для отладки достаточно).
|
||||
for Z := Low(TPerfZone) to High(TPerfZone) do
|
||||
begin
|
||||
Snap[Z] := Zones[Z];
|
||||
Zones[Z].Count := 0;
|
||||
Zones[Z].TotalUs := 0;
|
||||
Zones[Z].MaxUs := 0;
|
||||
end;
|
||||
|
||||
Any := False;
|
||||
for Z := Low(TPerfZone) to High(TPerfZone) do
|
||||
if Snap[Z].Count > 0 then begin Any := True; Break; end;
|
||||
if not Any then Exit;
|
||||
|
||||
Sec := ElapsedUs / 1000000.0;
|
||||
Emit(Format('[PERF] ===== interval %.2f s =====', [Sec]));
|
||||
Emit(Format('[PERF] %-18s %8s %8s %8s %8s %9s %6s',
|
||||
['zone', 'calls', 'c/s', 'avg_us', 'max_us', 'total_ms', 'core%']));
|
||||
for Z := Low(TPerfZone) to High(TPerfZone) do
|
||||
if Snap[Z].Count > 0 then
|
||||
Emit(Format('[PERF] %-18s %8d %8.0f %8.1f %8d %9.1f %6.1f',
|
||||
[PerfZoneName[Z],
|
||||
Snap[Z].Count,
|
||||
Snap[Z].Count / Sec,
|
||||
Snap[Z].TotalUs / Snap[Z].Count,
|
||||
Snap[Z].MaxUs,
|
||||
Snap[Z].TotalUs / 1000.0,
|
||||
Snap[Z].TotalUs / ElapsedUs * 100.0]));
|
||||
end;
|
||||
|
||||
procedure TPerfReporter.Execute;
|
||||
var
|
||||
LastUs, NowUs: Int64;
|
||||
Waited: Integer;
|
||||
begin
|
||||
LastUs := PerfNow;
|
||||
while not Terminated do
|
||||
begin
|
||||
// Спим мелкими шагами, чтобы быстро завершаться.
|
||||
Waited := 0;
|
||||
while (Waited < PERF_REPORT_SEC * 1000) and not Terminated do
|
||||
begin
|
||||
Sleep(100);
|
||||
Inc(Waited, 100);
|
||||
end;
|
||||
if Terminated then Break;
|
||||
NowUs := PerfNow;
|
||||
Report(NowUs - LastUs);
|
||||
LastUs := NowUs;
|
||||
end;
|
||||
end;
|
||||
|
||||
initialization
|
||||
if GetEnvironmentVariable('EWSDR_PERF') = '0' then
|
||||
PerfEnabled := False;
|
||||
if PerfEnabled then
|
||||
Reporter := TPerfReporter.Create;
|
||||
|
||||
finalization
|
||||
if Reporter <> nil then
|
||||
begin
|
||||
Reporter.Terminate;
|
||||
Reporter.WaitFor;
|
||||
if Reporter.FFileOpen then
|
||||
CloseFile(Reporter.FFile);
|
||||
Reporter.Free;
|
||||
end;
|
||||
|
||||
end.
|
||||
Reference in New Issue
Block a user