Perf 使用说明

Perf 简介

  • Perf是一系列强大的性能分析工具集合。
  • 在Linux 2.6.31版本引入，至今tool/perf目录拥有1万多个提交，是内核开发中最活跃的几个领域之一。
  • Perf最初只负责处理系统性能事件，随着版本迭代和演进也引入了诸如probe，tracepotint，auxtrace，bpf等等各具特色的子工具。
  • 通过perf可以使用一到两行命令就完成像程序热点采样，接口调用分析，阻塞分析这些以往需要插入大量分析代码才能完成的事情。
  • 借助于内核日渐健全的tracepoint，perf拥有了一千多个linux内核预插桩点，可以对系统中调度，内存，文件系统，网络等各方面进行分析
  • 围绕perf和系统性能事件，也有不少像perf-tool，火焰图，热点图，vtune等第三方功能扩展。
  • 本说明主要针对perf stat/record/report，硬件PMU，火焰图几个部分重点进行介绍

Perf 分析流程

Perf 进行性能分析的方式通常有两种：

  • 使用perf stat等命令对特定的事件计数器进行计算，并在程序结束后打印数值
  • 使用perf record等命令以若干的事件为触发间隔对系统进行采样，将数据保存至perf.data文件以供后续分析

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Perf 事件支持

通过Perf list可以查看当前支持的所有事件包含硬件事件，软件事件，硬件cache事件，PMU事件以及预设Tracepoint事件

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使用 Perf 的准备工作

T-HEAD 平台支持通过buildroot来快速完成整个Linux系统的搭建，所以要在T-HEAD平台上体验perf相关功能需要通过 https://github.com/c-sky/buildroot/releases 获取最新的buildroot使用源代码编译或使用Quick Start中的命令下载预编译的镜像直接执行，具体可参照 buildroot用户手册，perf功能在 T-HEAD配置中默认开启，启动后可以输入perf命令确认环境

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使用火焰图分析函数热点

以callchain_test为例如，这里将介绍如何使用perf命令和火焰图分析一个程序的函数热点

  • 首先运行: perf record -g callchain_test 对 callchain_test程序的热点和调用栈进行采样
  • 运行perf report可以直接观测函数热点，如果第一步中未使能 -g 选项则只显示热点不显示函数调用关系，可以看到右图中热点集中在 test_4 函数，函数调用入口为 test_1
  • 当函数热点较为分散时可以通过火焰图更直观的看到函数调用关系

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