靜態和動態儀表的優點/缺點

Question

有許多靜態和動態儀表工具。 Soot是Java字節碼的靜態檢測工具。 Pin和Valgrind是二進制文件的動態檢測工具。

靜態和動態儀表工具有什麼優點和缺點？我認爲靜態檢測工具在運行時性能方面更好，而動態工具更強大。請在能力和表現方面進行比較。

另外，使用儀器工具編寫LLVM pass有什麼區別？

Answer 1

我假設需要發現花費大量時間的代碼，並且可以優化以節省時間。這是與定時例程不同的目標。

我對靜態分析器持懷疑態度，因爲一切都取決於輸入數據組合。

動態檢測嘗試測量函數的屬性，例如：自我時間和總時間，絕對值，平均值和百分比。也調用計數，並調用每個例程在調用圖中的角色。

動態儀表（a la gprof）幾十年來一直是事實上的標準，但它遠非最後一個詞。首先，重要的是要認識到，它提供給你的大部分統計數據都不符合你的原始需求。

這些天（恕我直言）你需要一個採樣分析器，採樣調用堆棧，而不僅僅是程序計數器。它應該在掛鐘時間採樣，而不僅僅是CPU時間。樣品不需要高頻率繪製。它應該在應用等待用戶輸入時抑制採樣。它應該爲您提供線路或指令級別的信息，而不僅僅是功能級別。它應該給你的一行代碼最重要的統計數據是包含它的樣本的百分比，因爲如果該行被優化，那麼這是可以節省時間的最直接的度量。

一些分析器可以做到這一點，特別是Oprofile和RotateRight/Zoom。

Answer 2

靜態檢測的優點在於分析不依賴於輸入。分析發生在原始代碼上，幷包含代碼的所有路徑。完全覆蓋。這種類型的檢測通常重寫準備好執行的二進制文件，而不需要運行時的另一個進程。這也意味着代碼將運行得很快，唯一的開銷來自注入的代碼。靜態儀器的缺點是由於缺少運行時信息而導致的不詳細分析，因此有時很難實現您的目標。

另一方面，動態檢測包括代碼運行期間的每個細節和信息。在大多數情況下，執行動態檢測的工具很容易編寫。另一方面，由於執行路徑依賴於給定的輸入，因此無法實現完整的代碼覆蓋。此外，需要附加外部程序並將原始程序加載到儀器上會使速度變慢。

AFAIC，LLVM通道用於靜態檢測，因爲生成的代碼在編譯時已經寫入最終的二進制文件，並且確實包含了靜態檢測技術的所有優點和缺點。

總之，這是你需要的。你應該爲你的工作選擇正確的工具。