为了分析程序的性能，找出系统性能瓶颈点，有必要用相应的性能分析工具对系统的性能进分析。Linux上常用的性能分析工具有gprof和oprofile。
- Gprof一般用于对用户态的程序进行简单分析
- Oprofile 功能较强大适合于对复杂系统的分析
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1.Gprof的安装与使用
gprof是gnu binutils工具之一，默认情况下linux系统当中都带有这个工具。
1) 源码的编译
为了能使用gprof来对代码进行分析，编译代码时必须添加-pg选项。如编译hello.c gcc –g –pg –o hello hello.c
2) 运行hello，在当前目录下会产生gmon.out文件
3) 结果分析一般有三种方式
a) gprof hello gmon.out -p 得到每个函数占用的执行时间
b) gprof hello gmon.out -q 得到call graph，包含了每个函数的调用关系，调用次数，执行时间等信息。
c) gprof hello gmon.out -A 得到一个带注释的“源代码清单”，它会注释源码，指出每个函数的执行次数。这需要在编译的时候增加 -g选项。
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2. Oprofile安装及使用
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Oprofile也是一个开源的profiling工具，它使用硬件调试寄存器来统计信息，进行profiling的开销比较小，而且可以对内核进行profiling。它统计的信息非常的多，可以得到cache的缺失率，memory的访存信息，分支预测错误率等等，这些信息 gprof是得不到的，但是对于函数调用次数，它是不能够得到的。
Oprofile 是用于 Linux 的若干种评测和性能监控工具中的一种。它可以工作在不同的体系结构上，包括 IA32, IA64 和 AMD Athlon 系列。它的开销小，将被包含在（Linux）2.6 版的内核中。
Oprofile可以帮助用户识别诸如循环的展开、高速缓存的使用率低、低效的类型转换和冗余操作、错误预测转移等问题。它收集有关处理器事件的信息，其中包括TLB的故障、停机、存储器访问、位于 DCU（数据高速缓存单元）中的总线路数、一个 DCU 故障的周期数，以及不可高速缓存的和可高速缓存的指令的获取数量。Oprofile是一种细粒度的工具，可以为指令集或者为函数、系统调用或中断处理例程收集采样。Oprofile 通过取样来工作。使用收集到的评测数据，用户可以很容易地找出性能问题。
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Oprofile的运行需要一个内核态module和一个用户态的daemon程序。对于Linux2.6.x的内核已经集成了该module。
在安装oprofile之前，通过命令：
cat /boot/config-`uname -r` | grep OPROFILE
查看内核包含了oprofile模块，如果出现
CONFIG_HAVE_OPROFILE=y
CONFIG_OPROFILE=m
这表示打开了OPROFILE，而且oprofile被编译成了一个module
CONFIG_HAVE_OPROFILE=y
CONFIG_OPROFILE=m
表示支持OPROFILE，而且oprofile被编译进了内核
如果系统已经打开了oprofile，则不需要重新编译内核
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1.1 Oprofile的安装
2) ./configure --with-linux=/usr/src/linux/ --with-qt-dir=/usr/lib/qt/ --with-kernel-support
oprofile 安装完成后会生成以下工具集：
/usr/bin/oprofiled 守护进程
/usr/bin/opcontrol 控制前端，负责控制与用户交互，用得最多
/usr/bin/opannotate 根据搜集到的数据，在源码或者汇编层面上注释并呈现给用户
/usr/bin/opreport 生成二进制镜像或符号的概览
/usr/bin/ophelp 列出 oprofile 支持的事件
/usr/bin/opgprof 生成 gprof 格式的剖析数据
opstack ： 产生调用图 profile ，但要求 x86/2.6 的平台，并且 linux2.6 安装了 call-graph patch
oparchive ： 将所有的原始数据文件收集打包，可以到另一台机器上进行分析。
op_import ： 将采样的数据库文件从另一种 abi 转化成本地格式。
当然，以现在最方便的用法；apt-get 来安装Oprofile；在此之前是可以先查看一下电脑上是否已经有安装包apt-cache search oprofile 找到直接apt-get 就OK了！！
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1.1 Oprofile使用
1) 初始化
Sudo opcontrol --init
该命令会加载 oprofile.ko 模块， mount oprofilefs 成功后会在 /dev/oprofile/ 目录下导出些文件和目录如： cpu_type, dump, enable, pointer_size, stats
2) event配置
1.配置 OProfile 是否应该监视内核以及对计数事件和样本计数值的设置，计数的 CPU 模式（用户态、核心态）是系统默认项；
如果 oprofile 监视评测内核自身：
opcontrol –vmlinux=/src/urc/linux-source-2.6.27/vmlinux
如果 oprofile 不用监视评测内核：
/**一般情况下可以直接使用如下设置无需特殊处理**/
opcontrol --no-vmlinux
在此体系结构 Family10h 中默认的配置为：
/*选择默认即可*/
opcontrol –event=CPU_CLK_UNHALTED:100000
如果配置守护进程写入文件的方式，用以下命令：
opcontrol --separate=
可以是以下之一：
none — 不要分离档案（默认）
library — 为库生成每个应用程序的档案
kernel — 为内核和内核模块生成每个应用程序的档案
all — 为库生成每个应用程序的档案，为内核和内核模块生成每个应用程序的档案
注意问题：
（ 1 ） oprofile 可以在此进行事件设置；
通过 opcontrol --list-events 命令可以查看此结构中支持的事件；
通过
Opcontrol --event=L2_CACHE_MISS:500 --event=L1_DTLB_MISS_AND_L2_DTLB_HIT:500
--event=......... 命令来进行事件的设置；
此命令 --event 参数必须依次给出，无论有多少个不可分行
通过 opcontrol –status 命令可以查看自己已经配置的事件；
（ 2 ）对于每一次测试过程中，如果需要进行事件的重新设置，就必须重启 daemon, 它是
一个守护进程。也就是说，收集数据完成后，要用 --shutdown 命令来停止 daemon, 而不是 －－ stop( 此命令只是停止 profiling) ，这样再次进行— start 命令就可以使用新的事件设置；
（ 3 ）一次评测结束后，旧的 profiling data 还是存在的，用— reset 或者— save 命令来清理或者保存数据；
3) 启动
opcontrol --start
4) 运行待分析之程序
5) 取出数据
opcontrol –dump
数据被写进 /var/lib/oprofile/samples /oprofiled.log
6) 停止评测
opcontrol --stop
1.2 Oprofile结果分析
Oprofile结果分析有四种命令即opreport, opstack, opgprof, opannotate，其中常用的是opreport和opannotate:
1) Opreport使用
Opreport –l ./XXX
Oprofile –l –r ./xxx
2) Opannotate使用
1) Oprofile编译时出现的问题
在编译过程中，这一步出现的问题是：（1）缺少libiberty.h头文件;（2）缺少popt；
libiberty.h头文件在binutils-devel package中，需要下载这个包进行安装；也可通过新立德进行安装。可以用sudo apt-get install binutil-dev 进行包安装。
Popt存在libpopt-devel package中，同样需要进行下载安装；
sudo apt-get install libpopt-dev
make之后生成XXX可执行文件，不能在make install之后对sbin下生成的可执行文件XXX进行性能测试；因为
在程序执行Make install的时候make install中有个脚本会掉strips会将程序编译过程中生成的文件symbol
列表清除而后将执行文件XXX拷贝到sbin/下；这样在用oprofile去测试性能时，会提示如下错误：
warning: [vdso] (tgid:15133 range:0xb7752000-0xb7753000) could not be found.
CPU: Core 2, speed 1200 MHz (estimated)
Counted CPU_CLK_UNHALTED events (Clock cycles when not halted) with a unit mask of 0x00 (Unhalted core cycles) count 100000
samples % image name symbol name
-------------------------------------------------------------------------------
2 100.000 [vdso] (tgid:15133 range:0xb7752000-0xb7753000) (no symbols)
2 100.000 [vdso] (tgid:15133 range:0xb7752000-0xb7753000) (no symbols) [self]
-------------------------------------------------------------------------------
出现该问题就是因为symbol已经被删除所以出现错误而没办法用，至此我们应该选择make 程序的当前目录下生成的XXX可执行文件，这样只要在使用的过程中细心就没有什么问题了。