性能分析工具—【perf】使用指南

用户9831583

发布于 2023-02-27 17:13:48

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发布于 2023-02-27 17:13:48

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perf 是Linux的一款性能分析工具，能够进行函数级和指令级的热点查找，可以用来分析程序中热点函数的CPU占用率，从而定位性能瓶颈。

Performance analysis tools for Linux.

系统性能优化通常可以分为两个阶段：性能分析和性能优化。性能分析的目的是查找性能瓶颈、热点代码，分析引发性能问题的原因；基于性能分析，可以进行性能优化，包括：算法优化（空间复杂度和时间复杂度的权衡）和代码优化（提高执行速度、减少内存占用）。

一，原理

Linux性能计数器是一个基于内核的子系统，它提供一个性能分析框架，比如硬件（CPU、PMU（Performance Monitoring Unit））功能和软件（软件计数器、tracepoint）功能。通过perf，应用程序可以利用PMU、tracepoint和内核中的计数器来进行性能统计。

Perf 可以对程序进行函数级别的采样，从而了解程序的性能瓶颈在哪里。其基本原理是：每隔一个固定时间，就是CPU上产生一个中断，看当前是哪个进程、哪个函数，然后给对应的进程和函数加一个统计值，这样就知道CPU有多少时间在某个进程或某个函数上了。

二，安装

https://blog.csdn.net/qq_48201696/article/details/126381924

#下载linux-tools

sudo apt-get install linux-tools-common

 

#查看版本

perf --version

 

#查看内核版本

uname -r

5.15.0-58-generic

 

#安装

sudo apt install linux-tools-5.15.0-58-generic

 

#查看版本

perf --version

perf version 5.15.74

 

#配置之后才能用

 

>$ sudo gedit /etc/sysctl.conf

# 然后将kernel.perf_event_paranoid = -1 写入，更新一下

>$ sudo sysctl -p

三，使用

https://www.cnblogs.com/arnoldlu/p/6241297.html

1，top适合监控整个系统的性能

#perf top --call-graph fractal

2，stat比较适合单个程序的性能分析

#sudo perf stat ls -lt

3，record/report更适合对程序进行更细粒度的分析

程序见：https://www.cnblogs.com/arnoldlu/p/6241297.html


#编译fork.c文件

gcc fork.c -o fork -g -O0

#在当前目录生成perf.data文件

sudo perf record -a -g ./fork

#结果显示

sudo perf report --call-graph none

#或者直接，查看函数的调用占比

sudo perf report -i perf.data

#将本目录下的.data文件生成 svg
sudo perf timechart
解锁：sudo chmod -R 777 output.svg

生成的结果必须用网页打开：

#查看当前linux进程占比

perf report -n –stdio

4，火焰图

https://www.cnblogs.com/wx170119/p/11459995.html

按这个步骤来：

https://blog.csdn.net/pwl999/article/details/106786495

#生成perf.data
sudo perf record -g -F 99 ls

#解锁
sudo chmod -R 777 perf.data


#下载 FlameGraph-master，在其目录下执行
https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git
#生成out.perf
sudo perf script -i perf.data > out.perf
 

#生成out.floded
./stackcollapse-perf.pl out.perf > out.floded

#生成svg
./flamegraph.pl out.floded > ls.svg