4.2 Cronometraje y perfilado - perfilado de subrutinas  (Page 2/7)

Por supuesto, existen límites a la mejora en tiempo de ejecución que obtendrá afinando una o dos rutinas. Una regla de oro citada frecuentemente es la Ley de Amdahl , obtenida a partir de las observaciones realizadas en 1967 por uno de los diseñadores de la serie 360 de IBM y fundador de Amdahl Computer, Gene Amdahl. Estrictamente hablando, sus observaciones fueron acerca del potencial de rendimiento de las computadoras paralelas, pero la gente ha adaptado la Ley de Amdahl para describir otras cosas por igual. Para nuestros propósitos, se puede citar así: digamos que tiene un programa con dos partes, una que puede optimizarse hasta hacerla infinitamente rápida, y otra que no puede optimizarse en absoluto. Incluso si la porción optimizable supone como mucho el 50% del tiempo de ejecución inicial, cuando mucho será usted capaz de recortar el tiempo de ejecución total a la mitad. Esto es, su tiempo de ejecución estará dominado eventualmente por la porción que no puede optimizarse. Esto pone un límite máximo a sus expectativas de afinación.

Incluso a pesar del limitado retorno de inversión que sugiere la Ley de Amdahl, afinar un programa con un perfil agudo puede dar sus recompensas. Los programas con perfiles planos son mucho más difíciles de afinar. A menudo se trata de códigos de sistema, aplicaciones no numéricas y variedades de códigos numéricos sin soluciones matriciales. Se requiere de un enfoque de afinación global para reducir, a un nivel justificable, el tiempo de ejecución de un programa con un perfil plano. Por ejemplo, a veces puede usted optimizar el uso de la cache de instrucciones, lo cuál resulta complicado por la distribución equitativa de actividades del programa entre un gran número de rutinas. También puede ayudar a reducir la sobrecarga del llamado a subrutinas, plegando los invocados dentro de los invocadores. Ocasionalmente, puede encontrar un problema de referencia a memoria que es endémico al programa completo - y uno que puede arreglarse de un solo golpe.

Cuando estudie un perfil, puede que encuentre un porcentaje inusualmente grande de tiempo gastado en rutinas de biblioteca, tales como log , exp o sin . A menudo tales funciones se están realizando en rutinas de software, en vez de en línea. Puede reescribir su código para eliminar algunas de estas operaciones. Otro patrón importante que debe buscarse es aquel en el cual una rutina consume mucho más tiempo del que usted espera. Un tiempo de ejecución inesperado puede indicar que está accediendo a la memoria en un patrón que resulta malo desde el punto de vista del rendimiento, o que algún aspecto del código no puede optimizarse apropiadamente.

En cualquier caso, para obtener un perfil se requiere de una herramienta de perfilado. Uno o dos perfiladores de subrutinas vienen de forma estándar con los ambientes de desarrollo de software de todas las máquinas UNIX. Discutiremos dos de ellos: prof y gprof . Además, mencionaremos unos pocos perfiladores que actúan línea por línea. Los perfiladores de subrutina pueden proporcionarle a usted una vista global general acerca de dónde está consumiéndose el tiempo. Probablemente deba comenzar con prof , si lo tiene (lo cuál es común en muchas máquinas). De otra forma, use gprof . Después de eso, puede moverse a un perfilador de línea por línea, si requiere conocer cuáles sentencias requieren de más tiempo.