Analisar o desempenho ao usar a criação de perfil de CPU no Criador de Perfil de Desempenho (C#, Visual Basic, C++ e F#)

Uma boa maneira de começar a investigação de problemas de desempenho nos aplicativos é compreender a utilização da CPU ao usar um criador de perfil da CPU. A ferramenta de desempenho Uso da CPU mostra o tempo de CPU e o percentual gasto executando código em C++, C#/Visual Basic.

A ferramenta Uso da CPU pode ajudá-lo a:

• Diagnosticar uma lentidão ou um travamento de processo na base de código da sua equipe. A ferramenta pode ajudá-lo a diagnosticar o problema com o código de produção da sua equipe. A ferramenta fornece insights automáticos e várias exibições de seus dados para que você possa analisar e diagnosticar problemas de desempenho.

• Identificar problemas de desempenho em cenários de DevOps, como quando um cliente relata que algumas solicitações ou ordens não estão chegando ao site de varejo durante a alta temporada. Muitas vezes, os problemas estão na produção e é desafiador depurar naquele momento, mas essa ferramenta pode ajudá-lo a capturar informações e evidências suficientes do problema. Depois de coletar um arquivo de rastreamento, a análise pode ajudá-lo rapidamente a entender possíveis causas e fornecer sugestões dentro do contexto do código para que você possa executar as próximas etapas para corrigir o problema.

• Se o problema de latência não estiver dentro de uma solicitação de API, você poderá verificar se há alta utilização da CPU e outros problemas relacionados com a ferramenta Uso da CPU. A ferramenta Uso da CPU pode ajudá-lo a identificar gargalos para que você possa restringir onde otimizar.

A ferramenta Uso da CPU é útil para as sessões de rastreamento locais e para a produção. A ferramenta Uso da CPU também pode ser iniciada usando o atalho de teclado Alt+F2 e, em seguida, escolhendo Uso da CPU ou abrindo um rastreamento já coletado usando uma ferramenta como dotnet-trace ou dotnet-monitor. (Para o código de produção .NET, é mais provável que você colete rastreamentos.)

A ferramenta Uso da CPU pode ser executada em um projeto aberto do Visual Studio, em um aplicativo instalado da Microsoft Store ou anexada a um aplicativo ou a um processo em execução. É possível executar a ferramenta Uso da CPU com ou sem depuração. Para obter mais informações, confira Executar ferramentas de criação de perfil com ou sem o depurador.

As instruções a seguir mostram como usar a ferramenta Uso da CPU sem o depurador, usando o Criador de Perfil de Desempenho do Visual Studio. Os exemplos usam um build de versão em um computador local. Builds de versão fornecem a melhor exibição do desempenho real do aplicativo. Para obter um tutorial que demonstra como melhorar o desempenho ao usar a ferramenta Uso da CPU, confira Guia para iniciantes sobre como otimizar o código.

Geralmente, o computador local replica melhor a execução do aplicativo instalado. Para coletar dados de um dispositivo remoto, execute o aplicativo diretamente no dispositivo, não por meio de uma Conexão de Área de Trabalho Remota.

Coleção de dados de utilização da CPU

1. No projeto do Visual Studio, defina a configuração da solução como Versão e selecione Depurador Local do Windows (ou Computador local) como o destino de implantação.

   

2. Selecione Depurar>Criador de Perfil de Desempenho.

3. Em Ferramentas disponíveis, selecione Uso da CPU e, em seguida, selecione Iniciar.

   

   Se você habilitar a opção Iniciar com a coleção pausada antes de iniciar o criador de perfil, os dados não serão coletados até que você selecione o botão Gravar no modo de exibição de sessão de diagnóstico.

   Observação

   Para obter mais informações sobre como tornar a ferramenta mais eficiente, consulte Otimizando as configurações do Criador de Perfil.

4. Depois que o aplicativo for iniciado, a sessão de diagnóstico será iniciada e exibirá os dados de utilização da CPU. Quando tiver terminado de coletar os dados, selecione Interromper Coleta.

   

   A ferramenta Uso da CPU analisa os dados e exibe o relatório. Se você tiver problemas para coletar ou exibir dados, confira Solucionar erros de criação de perfil e corrigir problemas.

   

   Use o menu suspenso Filtrar para marcar ou desmarcar os threads a serem exibidos e use a caixa Pesquisar para procurar um thread ou um nó específico.

Colunas de dados de utilização da CPU

Nome	Descrição
CPU total [unidade, %]	Os milissegundos e o percentual da CPU usados por chamadas à função e as funções chamadas por ela, no intervalo de tempo selecionado. Isso é diferente do grafo de linha de tempo Uso da CPU, que compara a atividade total da CPU em um intervalo de tempo com a CPU total disponível.
CPU própria [unidade, %]	Os milissegundos e o percentual da CPU usados por chamadas à função no intervalo de tempo selecionado, excluindo funções chamadas pela função.
Módulo	Em alguns modos de exibição, a coluna Módulo é mostrada, a qual mostra o nome do módulo que contém a função.

Analisar insights da CPU

Para analisar os principais insights, as principais funções e o caminho crítico, consulte Insights da CPU.

Análise da utilização da CPU

Para analisar o relatório de Uso da CPU, clique em Abrir detalhes ou clique em uma das principais funções para abrir a visualização Funções.

O relatório fornece diferentes exibições dos dados de diagnóstico:

• Chamador/Computador chamado
• Árvore de chamadas
• Módulos
• Funções
• Grafo de chama

Em todos os modos de exibição, exceto Chamador/Computador chamado, o relatório de diagnóstico é classificado pela CPU Total, da mais alta para a mais baixa. Altere a ordem de classificação ou a coluna de classificação selecionando os cabeçalhos de coluna. Você pode clicar duas vezes em uma função na qual está interessado e verá a fonte da função, bem como realçar que mostra onde o tempo é gasto nessa função. A tabela mostra colunas com dados como o tempo gasto na função, incluindo funções chamadas (CPU total) e uma segunda coluna que mostra o tempo gasto em uma função, excluindo as funções chamadas (Auto CPU).

Esses dados podem ajudá-lo a avaliar se a própria função é um gargalo de desempenho. Determine quantos dados o método está exibindo para ver se o código de terceiros ou as bibliotecas de runtime são o motivo para seus pontos de extremidade estarem lentos ou pesados no consumo de recursos.

Para obter mais informações sobre como usar o Flame Graph, consulte Identificar caminhos críticos com o Flame Graph.

Árvore de chamadas de uso da CPU

Para exibir a árvore de chamadas, selecione o nó pai no relatório. Por padrão, a página Uso da CPU é aberta no modo de exibição Chamador/Computador chamado. Na lista suspensa Exibição Atual, selecione Árvore de Chamadas.

Você pode clicar nos botões Expandir Caminho crítico e Mostrar Caminho crítico para ver as chamadas de função que usam a porcentagem mais alta da CPU no modo de exibição de árvore de chamadas.

Estrutura da árvore de chamadas

Imagem	Descrição
	O nó de nível superior nas árvores de chamadas de Uso da CPU é um pseudonó.
	Na maioria dos aplicativos, quando a opção Mostrar Código Externo está desabilitada, o nó de segundo nível é um [Código Externo]. O nó contém o código do sistema e do framework que inicia e interrompe o aplicativo, elabora a interface do usuário, controla o agendamento de threads e fornece ao aplicativo outros serviços de nível baixo.
	Os filhos do nó de segundo nível são métodos e rotinas assíncronas do código de usuário que são chamados ou criados pelo sistema de segundo nível e código do framework.
	Os nós filhos de um método só têm dados das chamadas do método pai. Quando Mostrar Código Externo é desabilitado, os métodos de aplicativo também podem conter um nó [Código Externo].

Código externo

As funções do sistema e do framework executadas pelo seu código são chamadas código externo. As funções do código externo iniciam e interrompem o aplicativo, elaboram a interface do usuário, controlam o threading e fornecem ao aplicativo outros serviços de nível inferior. Na maioria dos casos, você não se interessa pelo código externo, então, a árvore de chamadas de Uso da CPU coleta as funções externas de um método de usuário em um nó [Código Externo].

Para exibir os caminhos de chamada do código externo, alterne o modo de exibição atual para o modo de exibição Árvore de Chamadas ou clique com o botão direito do mouse e selecione Exibir na Árvore de Chamadas.

Muitas cadeias de chamadas de código externo são muito aninhadas; portanto, a largura da cadeia pode exceder a largura de exibição da coluna Nome da Função. Em seguida, os nomes de função aparecem conforme mostrado na imagem a seguir.

Para localizar um nome de função que você está procurando, use a caixa de pesquisa. Passe o mouse sobre a linha selecionada ou use a barra de rolagem horizontal para exibir os dados.

Funções assíncronas na árvore de chamadas do Uso da CPU

Quando o compilador encontra um método assíncrono, ele cria uma classe oculta para controlar a execução do método. Conceitualmente, a classe é uma máquina de estado. A classe tem funções geradas por compilador que chamam os métodos originais de maneira assíncrona e os retornos de chamada, agendadores e iteradores necessários para executá-los. Quando um método pai chama o método original, o compilador remove o método do contexto de execução do pai e executa os métodos de classe ocultos no contexto do código do sistema e da estrutura que controla a execução do aplicativo. Os métodos assíncronos são geralmente, mas nem sempre, executados em uma ou mais segmentos diferentes. Esse código é exibido na árvore de chamadas Uso da CPU como filhos do nó [Código Externo] imediatamente embaixo do nó superior da árvore.

Expanda os métodos gerados para mostrar o que está acontecendo:

Coletar contagens de chamadas (.NET)

Para visualizar as contagens de chamadas na exibição Funções, ative a configuração antes de iniciar o criador de perfil. Essa configuração é compatível com os tipos de projeto do .NET e requer a inicialização do processo no criador de perfil. O cenário de anexação não é compatível.

1. Selecione o ícone Configurações para Uso da CPU no Criador de Perfil de Desempenho.

   

2. Habilite a opção Coletar contagens de chamadas (somente .NET).

   

3. Coletar dados de uso da CPU.

4. Abra a exibição de Funções e verifique se a coluna Contagem de chamadas está definida como visível.

   Se você não vir a coluna, clique com o botão direito do mouse em um título de coluna para escolher colunas visíveis.

   

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