CN111338831B

CN111338831B - 一种多线程运行性能的处理方法、装置、介质和电子设备

Info

Publication number: CN111338831B
Application number: CN202010085327.9A
Authority: CN
Inventors: 朴英敏
Original assignee: Beijing ByteDance Network Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing ByteDance Network Technology Co Ltd
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2040-02-10
Also published as: CN111338831A

Abstract

本公开提供了一种多线程运行性能的处理方法、装置、介质和电子设备，所述处理方法包括：响应于启动主线程的启动指令，启动主线程；在检测到启动主线程之后，调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程；获取并载入线程栈对应的栈保护页；创建主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程。本公开提供的处理方法，在检测到启动主线程之后，调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程；在得到修复后的线程之后，载入线程栈对应的栈保护页；并在载入线程栈对应的栈保护页之后，创建主线程的至少一个子线程；这样，得到的子线程能够避免出现缺页异常的现象，而且还可以优化多线程下的程序性能及应用程序的启动速度。

Description

一种多线程运行性能的处理方法、装置、介质和电子设备

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种多线程运行性能的处理方法、装置、介质和电子设备。

背景技术

安卓5和安卓6版本上，虚拟机在启动线程过程中，创建线程栈时，会产生大量的缺页异常，会影响程序的运行速度，导致启动慢，或者一系列的卡顿现象。在安卓7上已经对上述问题进行了修复，性能有很大提升。但市面上还是有大量的安卓5和6版本手机，这类手机无法通过升级系统来进行上述问题修复。只能在应用程序测通过一些非常规手段修复这类系统问题。

现有常见存在的缺页异常问题如下所述：程序在跟系统申请内存时，不会立即返回一个实际的物理内存页，而只是返回一个跟申请大小对应的一块地址空间，叫做虚拟内存空间。当程序访问读/写这段申请下来的虚拟内存时，如果当前地址没有对应的物理页，就会产生一个缺页异常。这个异常对应的处理函数中，给当前虚拟地址分配一个物理内存页。因为缺页异常处理过程中会持有一把进程锁，所以，频繁的缺页异常会导致程序的一系列性能问题。

现有的安卓平台存在的问题如下所述：

安卓5、安卓6上ART虚拟机在创建线程栈后，会遍历一遍栈地址空间。遍历栈的目的是为了触发主线程栈的自增。这样，对于主线程是必要的，但是，对于子线程是没有必要的。一个子线程的栈大小是1MB，一个页的大小是4KB，所以，遍历栈会触发256次的缺页异常。上述缺页异常对于性能是非常严重的破坏，因此，有些产品在安卓7上已经对上述部分逻辑进行了修复。

发明内容

本公开的目的在于提供一种多线程运行性能的处理方法、装置、介质和电子设备，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下：

根据本公开的具体实施方式，第一方面，本公开提供一种多线程运行性能的处理方法，包括：

响应于启动主线程的启动指令，启动所述主线程；

在检测到启动所述主线程之后，调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程；

获取并载入线程栈对应的栈保护页；

创建所述主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程。

根据本公开的具体实施方式，第二方面，本公开提供一种多线程运行性能的处理装置，包括：

启动单元，用于响应于启动主线程的启动指令，启动所述主线程；

修复单元，用于在检测到所述启动单元启动所述主线程之后，调用修复代码对异常线程进行修复，得到修复后的线程；

获取载入单元，用于获取并载入线程栈对应的栈保护页；

创建单元，用于创建所述主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程。

根据本公开的具体实施方式，第三方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上任一项所述的多线程运行性能的处理方法。

根据本公开的具体实施方式，第四方面，本公开提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的多线程运行性能的处理方法。

本公开实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：本公开实施例通过提供一种多线程运行性能的处理方法、装置、介质和电子设备，在检测到启动主线程之后，调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程；在得到修复后的线程之后，载入线程栈对应的栈保护页；并在载入线程栈对应的栈保护页之后，创建主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程；这样，得到的子线程可以避免出现缺页异常的现象，而且还可以优化多线程下的程序性能，以及优化应用程序的启动速度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了根据本公开实施例的多线程运行性能的处理方法的方法流程图；

图2示出了根据本公开的实施例的多线程运行性能的处理装置的装置结构示意图；

图3示出了根据本公开的实施例的电子设备连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本公开实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本公开实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本公开的可选实施例。

实施例1

如图1所示，根据本公开实施例的具体实施方式，第一方面，本公开实施例提供一种多线程运行性能的处理方法，具体包括如下方法步骤：

S102：响应于启动主线程的启动指令，启动主线程。

S104：在检测到启动主线程之后，调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程。

可选的，执行S104调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程包括以下步骤：

遍历虚拟机的动态库，搜索到用于调用第一函数的指令的第一地址，第一函数为用于进行遍历栈操作的函数；

遍历动态库，搜索到第一函数方法对应的第二地址；

遍历动态库，搜索到第二函数方法对应的第三地址，第二函数为用于创建栈保护页的函数；

将第二地址对应的第一跳转指令替换为第三地址对应的第二跳转指令。

可选的，在将第二地址对应的第一跳转指令替换为第三地址对应的第二跳转指令之前，所述方法还包括以下步骤：

读取第一跳转指令；以及

读取第二跳转指令；

其中，第一跳转指令为第二地址对应的跳转指令，

第二跳转指令为第三地址对应的跳转指令。

在具体应用场景下，在主线程启动后，在创建主线程下的其它子线程之前，第一时间调用修复代码。

通过修复代码进行修复的过程具体如下所述：

步骤a:遍历虚拟机的动态库。

步骤b:搜索到调用第一函数的指令的地址A，其中，第一函数为用于进行遍历栈操作的函数，例如InstallImplicitProtection()。

步骤c:搜索到第一函数方法的地址B，其中，第一函数为用于进行遍历栈操作的函数。

步骤d:搜索到第二函数方法的地址C，其中，第二函数为用于创建栈保护页的函数，例如ProtectStack()。

步骤e:将地址A处的地址B对应的第一跳转指令替换为地址C对应的第二跳转指令。

S106：获取并载入线程栈对应的栈保护页。

可选的，在执行S106获取并载入线程栈对应的栈保护页之前，所述方法还包括以下步骤：

编辑线程栈对应的栈保护页。

可选的，在编辑线程栈对应的栈保护页之前，所述方法还包括以下步骤：

创建栈保护页对应的线程栈。

其中，InstallImplicitProtection()函数体里会遍历栈的操作，然后再调用ProtectStack()函数，创建栈保护页。

可选的，在创建栈保护页对应的线程栈之前，所述方法还包括以下步骤：

对对应的修复后的线程进行线程初始化处理。

可选的，在对对应的修复后的线程进行线程初始化处理之前，所述方法还包括以下步骤：

检测对应的修复后的线程是否为正常运行的线程，得到对应的检测结果；并根据检测结果进行相应的处理；若检测结果为：对应的修复后的线程均为正常运行的线程，则启动对对应的修复后的线程进行线程初始化处理。

此外，若检测结果为：对应的修复后的线程中任意一个线程不处于正常运行的状态，则继续对该异常线程进行修复，直至任意一个线程均处于正常运行的状态，才启动对对应的修复后的线程进行线程初始化处理。

S108：创建主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程。

通过本公开实施例提供一种多线程运行性能的处理方法，执行S108创建主线程的至少一个子线程，得到的对应的子线程能够有效地减少缺页异常现象出现的次数，而且还可以优化多线程下的程序性能，以及优化应用程序的启动速度。

在某一具体应用场景中，采用本公开实施例提供的多线程运行性能的处理方法进行运行性能优化处理，能够有效地减少缺页异常现象出现的次数。例如，优化前出现的缺页异常次数为32万次，而优化后出现的缺页异常次数为20万次，优化比率为37.5％。

在另一具体应用场景中，采用本公开实施例提供的多线程运行性能的处理方法进行运行性能优化处理，能够有效地提升启动速度。例如，优化前的平均启动速度为2000毫秒，而优化后的平均启动速度为1800毫秒，这样，优化后的平均启动速度比优化前的平均启动速度提升了200毫秒。因此，若以平均启动速度作为一项运行性能指标，其运行性能提升了10％。

本公开实施例提供一种多线程运行性能的处理方法，在检测到启动主线程之后，调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程；在得到修复后的线程之后，载入线程栈对应的栈保护页；并在载入线程栈对应的栈保护页之后，创建主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程；这样，得到的子线程可以避免出现缺页异常的现象，而且还可以优化多线程下的程序性能，以及优化应用程序的启动速度。

实施例2

本公开实施例承接实施例1，用于实现如实施例1所述的方法步骤，基于相同的名称含义的解释与实施例1相同，具有与实施例1相同的技术效果，此处不再赘述。结合附图2所示，根据本公开的具体实施方式，第二方面，本公开实施例提供一种多线程运行性能的处理装置，包括启动单元202、修复单元204、获取载入单元206和创建单元208等，具体如下：

启动单元202，用于响应于启动主线程的启动指令，启动主线程。

修复单元204，用于在检测到启动单元202启动主线程之后，调用修复代码对异常线程进行修复，得到修复后的线程。

获取载入单元206，用于获取并载入线程栈对应的栈保护页。

创建单元208，用于创建主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程。

可选的，修复单元204具体用于：

遍历虚拟机的动态库，搜索到用于调用第一函数的指令的第一地址，第一函数为用于进行遍历栈操作的函数。

遍历动态库，搜索到第一函数方法对应的第二地址。

遍历动态库，搜索到第二函数方法对应的第三地址，第二函数为用于创建栈保护页的函数。

可选的，所述装置还包括：

读取单元(在图2中未示出)，用于在修复单元204将第二地址对应的第一跳转指令替换为第三地址对应的第二跳转指令之前，读取第一跳转指令；以及读取第二跳转指令；其中，读取单元读取的第一跳转指令为第二地址对应的跳转指令，读取单元读取的第二跳转指令为第三地址对应的跳转指令。

可选的，所述装置还包括：

编辑单元(在图2中未示出)，用于在获取载入单元206获取并载入线程栈对应的栈保护页之前，编辑线程栈对应的栈保护页。

可选的，创建单元208还用于在编辑单元编辑线程栈对应的栈保护页之前，创建栈保护页对应的线程栈。

可选的，所述装置还包括：

初始化单元(在图2中未示出)，用于在创建单元208创建栈保护页对应的线程栈之前，对对应的修复后的线程进行线程初始化处理。

可选的，所述装置还包括：

检测单元(在图2中未示出)，用于在初始化单元对对应的修复后的线程进行线程初始化处理之前，检测对应的修复后的线程是否为正常运行的线程，得到对应的检测结果。

处理单元(在图2中未示出)，用于根据检测单元的检测结果进行相应的处理；若检测结果为：对应的修复后的线程均为正常运行的线程，则启动对对应的修复后的线程进行线程初始化处理。

通过本公开实施例提供的一种多线程运行性能的处理装置得到的对应的子线程，能够有效地减少缺页异常现象出现的次数，而且还可以优化多线程下的程序性能，以及优化应用程序的启动速度。

本公开实施例提供一种多线程运行性能的处理装置，在检测到启动主线程之后，修复单元调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程；在得到修复单元修复后的线程之后，获取载入单元载入线程栈对应的栈保护页；并在获取载入单元载入线程栈对应的栈保护页之后，创建单元创建主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程；这样，得到的子线程可以避免出现缺页异常的现象，而且还可以优化多线程下的程序性能，以及优化应用程序的启动速度。

实施例3

如图3所示，本实施例提供一种电子设备，该设备用于对多线程运行性能提升的处理方法，所述电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：得到的子线程可以避免出现缺页异常的现象，而且还可以优化多线程下的程序性能，以及优化应用程序的启动速度。

实施例4

本公开实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的多线程运行性能的处理方法。

实施例5

下面参考图3，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图3示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储装置308加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。处理装置301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。

通常，以下装置可以连接至I/O接口305：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置306；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置307；包括例如磁带、硬盘等的存储装置308；以及通信装置309。通信装置309可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图3示出了具有各种装置的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置309从网络上被下载和安装，或者从存储装置308被安装，或者从ROM 302被安装。在该计算机程序被处理装置301执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：得到的子线程能够避免出现缺页异常的现象，而且还可以优化多线程下的程序性能及应用程序的启动速度。

或者，上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：得到的子线程能够避免出现缺页异常的现象，而且还可以优化多线程下的程序性能及应用程序的启动速度。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

Claims

1.一种多线程运行性能的处理方法，其特征在于，包括：

响应于启动主线程的启动指令，启动所述主线程；

获取并载入线程栈对应的栈保护页；

创建所述主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程；

其中，所述调用修复代码对异常线程进行修复，得到对应的修复后的线程包括：

遍历虚拟机的动态库，搜索到用于调用第一函数的指令的第一地址，所述第一函数为用于进行遍历栈操作的函数；

遍历所述动态库，搜索到所述第一函数方法对应的第二地址；

遍历所述动态库，搜索到第二函数方法对应的第三地址，所述第二函数为用于创建所述栈保护页的函数；

将所述第二地址对应的第一跳转指令替换为所述第三地址对应的第二跳转指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述第二地址对应的第一跳转指令替换为所述第三地址对应的第二跳转指令之前，所述方法还包括：

读取所述第一跳转指令；以及

读取所述第二跳转指令；

其中，所述第一跳转指令为所述第二地址对应的跳转指令，

所述第二跳转指令为所述第三地址对应的跳转指令。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取并载入线程栈对应的栈保护页之前，所述方法还包括：

编辑所述线程栈对应的所述栈保护页。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述编辑所述线程栈对应的所述栈保护页之前，所述方法还包括：

创建所述栈保护页对应的所述线程栈。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述创建所述栈保护页对应的所述线程栈之前，所述方法还包括：

对对应的修复后的线程进行线程初始化处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述对对应的修复后的线程进行线程初始化处理之前，所述方法还包括：

检测对应的修复后的线程是否为正常运行的线程，得到对应的检测结果；并根据所述检测结果进行相应的处理；若所述检测结果为：对应的修复后的线程均为正常运行的线程，则启动对对应的修复后的线程进行线程初始化处理。

7.一种多线程运行性能的处理装置，其特征在于，包括：

获取载入单元，用于获取并载入线程栈对应的栈保护页；

创建单元，用于创建所述主线程的至少一个子线程，得到对应的子线程；

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。