鯤鵬之開發套件DevKit【玩轉華為云】

1、關于鯤鵬

1.1、鯤鵬介紹

鯤鵬計算產業是基于鯤鵬處理器的基礎軟硬件設施、行業應用及服務，涵蓋從底層硬件、基礎軟件到上層行業應用的全產業鏈條。華為作為鯤鵬計算產業的成員，聚焦計算架構創新、處理器和開源基礎軟件的研發，以及華為云服務，致力于推動鯤鵬生態發展。通過戰略性、長周期的研發投入，吸納全球計算產業的優秀人才和先進技術，持續推進全棧計算技術的創新發展，加快構筑面向多樣性計算的全球開源體系與產業標準。基于“硬件開放、軟件開源、使能伙伴、發展人才”的策略推動鯤鵬計算產業發展。

1.2、鯤鵬解決方案

鯤鵬全棧解決方案，主要應用在金融、互聯網、運營商、政府、電力、交通等行業。其中應用使能套件BoostKit可應用于大數據、分布式存儲、數據庫、虛擬化ARM原生等方面。基礎軟件可應用于openGauss企業級開源數據庫、openEuler開源操作系統。開發套件DevKit包含鯤鵬代碼遷移工具、鯤鵬編譯器、鯤鵬性能分析工具、動態二進制翻譯工具。

2、鯤鵬開發套件DevKit

2.1、DevKit介紹

鯤鵬開發套件DevKit提供涵蓋代碼開發、編譯調試、云測服務、性能分析及系統診斷等各環節的開發使能工具，方便開發者快速開發出鯤鵬親和的高性能軟件，幫助開發者加速應用遷移和算力升級。同時面向全研發作業流程，提升應用遷移和調優效率，加速原生開發。

鯤鵬開發套件DevKit以開發者為中心，并提升全流程開發效率。

開發套件DevKit包含鯤鵬代碼遷移工具、鯤鵬編譯器、性能分析工具、動態二進制翻譯工具等。

2.2、鯤鵬代碼遷移工具

2.2.1、工具簡介

鯤鵬代碼遷移工具是一款可以簡化客戶應用遷移到基于鯤鵬916/920的服務器的過程的工具。工具僅支持x86 Linux到Kunpeng Linux的掃描與分析，不支持Windows軟件代碼的掃描、分析與遷移。

當客戶有x86平臺上源代碼的軟件要遷移到基于鯤鵬916/920的服務器上時，既可以使用該工具分析可遷移性和遷移投入，也可以使用該工具自動分析出需修改的代碼內容，并指導用戶如何修改。

鯤鵬代碼遷移工具既解決了客戶軟件遷移評估分析過程中人工分析投入大、準確率低、整體效率低下的痛點，通過該工具能夠自動分析并輸出指導報告；也解決了用戶代碼兼容性人工排查困難、遷移經驗欠缺、反復依賴編譯調錯定位等痛點。

2.2.2、應用場景

軟件遷移評估：自動掃描并分析軟件包（非源碼包）、已安裝的軟件，提供可遷移性評估報告。

源碼遷移：當用戶有軟件要遷移到基于鯤鵬916/920的服務器上時，可先用該工具分析源碼并得到遷移修改建議。

軟件包重構：幫助用戶重構適用于鯤鵬平臺的軟件安裝包。

專項軟件遷移：使用華為提供的軟件遷移模板修改、編譯并產生指定軟件版本的安裝包，該軟件包適用于鯤鵬平臺。

增強功能：支持x86和鯤鵬平臺GCC 4.8.5~GCC 9.3.0版本32位應用向64位應用遷移的64位運行模式檢查，結構體字節對齊檢查、緩存行對齊檢查和鯤鵬平臺上的內存一致性檢查。

2.2.3、部署方式

單機部署，即將鯤鵬代碼遷移工具部署在用戶的開發、測試的x86服務器或者基于鯤鵬916/920的服務器。

2.3、鯤鵬性能分析工具

2.3.1、工具簡介

鯤鵬性能分析工具由四個子工具組成，分別為：系統性能分析、Java性能分析、系統診斷和調優助手。

系統性能分析是針對基于鯤鵬的服務器的性能分析工具，能收集服務器的處理器硬件、操作系統、進程/線程、函數等各層次的性能數據，分析系統性能指標，定位到系統瓶頸點及熱點函數，并給出優化建議。該工具可以輔助用戶快速定位和處理軟件性能問題。

Java性能分析是針對基于鯤鵬的服務器上運行的Java程序的性能分析和優化工具，能圖形化顯示Java程序的堆、線程、鎖、垃圾回收等信息，收集熱點函數、定位程序瓶頸點，幫助用戶采取針對性優化。

系統診斷是針對基于鯤鵬的服務器的性能分析工具，提供內存泄漏診斷（包括內存未釋放和異常釋放）、內存越界診斷、內存消耗信息分析展示、OOM診斷能力、網絡丟包等，幫助用戶識別出源代碼中內存使用的問題點，提升程序的可靠性，工具還支持壓測系統，如：網絡IO診斷，評估系統最大性能。

調優助手是針對基于鯤鵬的服務器的調優工具，能系統化組織性能指標，引導用戶分析性能瓶頸，實現快速調優。

2.3.2、應用場景

客戶軟件在基于鯤鵬的服務器上運行遇到性能問題時，可用系統性能分析來快速分析和定位。

系統性能分析工具將采集系統如下數據：

系統軟硬件配置和運行信息，例如：CPU類型、內存部署槽位、Kernel版本、內核參數、文件系統、系統運行日志參數等。

系統的CPU、內存、存儲IO、磁盤IO等性能指標。

處理器PMU、SPE的性能數據。

處理器訪問Cache/內存的次數、帶寬、吞吐率等。

系統內核進行CPU資源調度、IO操作等數據。

進程/線程的CPU、內存、存儲IO、上下文切換、系統調用等數據；進程命令行信息，包括：進程名、進程參數。

系統的熱點函數及其調用棧；熱點函數歸屬的程序/動態庫（包含絕對路徑）；熱點函數的匯編指令和熱點指令；熱點函數所對應的源代碼（需要用戶自行提供）。

2.3.3、部署方式

當前版本支持靈活部署，即將系統性能分析所有組件部署在一臺服務器上、不同服務器上及混合部署，完成性能數據采集和分析。

2.4、鯤鵬開發套件插件工具(VSCode)

2.4.1、工具簡介

鯤鵬開發套件插件工具是基于Visual Studio Code提供給開發者面向鯤鵬平臺進行應用軟件開發、遷移、編譯調試、性能調優等一系列端到端工具，即插即用。一體化呈現代碼遷移插件、鯤鵬開發框架插件、編譯插件及性能分析插件的完整開發套件。

鯤鵬開發套件插件工具是一個工具集，由多個插件組成，支持IDE前端界面，支持一鍵式安裝后端，代碼編輯體驗增強，自動檢測安裝鯤鵬編譯器，編譯調試，用例可視化，編碼輔助，工程分析掃描。用戶可以通過安裝Kunpeng DevKit插件直接將四個插件都安裝好，也可以單獨選擇個別插件安裝使用。

2.4.2、代碼遷移插件

鯤鵬代碼遷移插件作為客戶端調用服務端的功能，完成掃描遷移任務，可以對待遷移軟件進行快速掃描分析，并提供專業的代碼遷移指導，極大簡化客戶應用遷移到鯤鵬平臺的過程。當客戶有軟件需要遷移到鯤鵬平臺上時，可先用該工具分析可遷移性和遷移投入，以解決客戶軟件遷移評估中分析投入大、準確率低、整體效率低下的痛點。

代碼遷移工具支持五個功能特性：

軟件遷移評估：自動掃描并分析軟件包（非源碼包）、已安裝的軟件，提供可遷移性評估報告。

源碼遷移：能夠自動檢查并分析出用戶源碼、C/C++/ASM/Fortran/解釋型語言/匯編軟件構建工程文件、C/C++/ASM/Fortran/解釋型語言/匯編軟件構建工程文件使用的鏈接庫、x86匯編代碼中需要修改的內容，并給出修改指導，以解決用戶代碼兼容性排查困難、遷移經驗欠缺、反復依賴編譯調錯定位等痛點。

軟件包重構：通過分析x86平臺軟件包（RPM格式、DEB格式）的軟件構成關系及硬件依賴性，重構適用于鯤鵬平臺的軟件包。

專項軟件遷移：基于鯤鵬解決方案的軟件遷移模板，進行自動化遷移修改、編譯、構建軟件包，幫助用戶快速遷移軟件。

2.4.3、性能分析插件

鯤鵬開發套件是Visual Studio Code的一款擴展工具，通常將此類工具稱作集成開發環境（IDE）插件。

鯤鵬性能分析插件是其中一個子工具，作為客戶端調用服務端的功能。

鯤鵬性能分析工具由四個子工具組成，分別為：系統性能分析、Java性能分析、系統診斷和調優助手。

系統性能分析是針對基于鯤鵬的服務器的性能分析工具，能收集服務器的處理器硬件、操作系統、進程/線程、函數等各層次的性能數據，分析系統性能指標，定位到系統瓶頸點及熱點函數，并給出優化建議。該工具可以輔助用戶快速定位和處理軟件性能問題。

Java性能分析是針對基于鯤鵬的服務器上運行的Java程序的性能分析和優化工具，能圖形化顯示Java程序的堆、線程、鎖、垃圾回收等信息，收集熱點函數、定位程序瓶頸點，幫助用戶采取針對性優化。

系統診斷是針對基于鯤鵬的服務器的性能分析工具，提供內存泄漏診斷（包括內存未釋放和異常釋放）、內存越界診斷、內存消耗信息分析展示、OOM診斷能力，幫助用戶識別出源代碼中內存使用的問題點，提升程序的可靠性；壓測網絡，獲得網絡最大能力，為網絡IO性能優化提供基礎參考數據；診斷網絡，定位網絡疑難問題，解決因網絡配置和異常而導致的網絡IO性能問題；壓測存儲IO，獲得存儲設備最大能力，包括：吞吐量、IOPS、時延等，并以此評估存儲能力，為存儲IO性能優化提供基礎參考數據。

2.5、二進制動態翻譯工具

2.5.1、相關概念

ExaGear是一款二進制指令動態翻譯軟件，運行在ARM64服務器上，通過將x86的指令在運行時翻譯為ARM64指令并執行，使得絕大部分Linux on x86應用無需重新編譯就可運行在ARM64服務器上，實現低成本、快速遷移Linux on x86應用到ARM64服務器。

2.5.2、關鍵特性

支持多種部署方式：支持在物理機、虛擬機、容器等平臺上部署；

部署簡單：一鍵式快速安裝，x86應用部署和運行與遷移前保持一致；

支持多版本Linux OS：目前支持CentOS 7、CentOS 8、Ubuntu18、Ubuntu20、OpenEuler 20.03，并且根據用戶需求，未來可定制支持更多Linux OS發行；

低損耗： 大多數場景的應用，翻譯損耗在20%以內。

3、結束語

對鯤鵬開發套件有興趣的同學可參考如下鏈接進行進一步學習。

相關鏈接：https://support.huaweicloud.com/kunpengdevps/kunpengdevps.html

云端實踐 鯤鵬 任務調度

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