系统级性能优化通常包括两个阶段:性能剖析(performance profiling)和代码优化。
性能剖析的目标是寻找性能瓶颈,查找引发性能问题的原因及热点代码。
代码优化的目标是针对具体性能问题而优化代码或编译选项,以改善软件性能。
perf是一款Linux性能分析工具。Linux性能计数器是一个新的基于内核的子系统,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。它不但可以分析制定应用程序的性能问题(per thread),也可以用来分析内核的性能问题。
perf是一款很牛逼的综合性分析工具,大到系统全局性性能,再小到进程线程级别,甚至到函数及汇编级别。
perf 的使用
序号 | 命令 | 作用 |
1 | annotate | 解析perf record生成的perf.data文件,显示被注释的代码。 |
2 | archive | 根据数据文件记录的build-id,将所有被采样到的elf文件打包。利用此压缩包,可以再任何机器上分析数据文件中记录的采样数据。 |
3 | bench | perf中内置的benchmark,目前包括两套针对调度器和内存管理子系统的benchmark。 |
4 | buildid-cache | 管理perf的buildid缓存,每个elf文件都有一个独一无二的buildid。buildid被perf用来关联性能数据与elf文件。 |
5 | buildid-list | 列出数据文件中记录的所有buildid。 |
6 | diff | 对比两个数据文件的差异。能够给出每个符号(函数)在热点分析上的具体差异。 |
7 | evlist | 列出数据文件perf.data中所有性能事件。 |
8 | inject | 该工具读取perf record工具记录的事件流,并将其定向到标准输出。在被分析代码中的任何一点,都可以向事件流中注入其它事件。 |
9 | kmem | 针对内核内存(slab)子系统进行追踪测量的工具 |
10 | kvm | 用来追踪测试运行在KVM虚拟机上的Guest OS。 |
11 | list | 列出当前系统支持的所有性能事件。包括硬件性能事件、软件性能事件以及检查点。 |
12 | lock | 分析内核中的锁信息,包括锁的争用情况,等待延迟等。 |
13 | mem | 内存存取情况 |
14 | record | 收集采样信息,并将其记录在数据文件中。随后可通过其它工具对数据文件进行分析。 |
15 | report | 读取perf record创建的数据文件,并给出热点分析结果。 |
16 | sched | 针对调度器子系统的分析工具。 |
17 | 执行perl或python写的功能扩展脚本、生成脚本框架、读取数据文件中的数据信息等。 | |
18 | stat | 执行某个命令,收集特定进程的性能概况,包括CPI、Cache丢失率等。 |
19 | test | perf对当前软硬件平台进行健全性测试,可用此工具测试当前的软硬件平台是否能支持perf的所有功能。 |
20 | timechart | 针对测试期间系统行为进行可视化的工具 |
21 | top | 类似于linux的top命令,对系统性能进行实时分析。 |
22 | trace | 关于syscall的工具。 |
23 | probe | 用于定义动态检查点。 |
全局性概况:
perf list查看当前系统支持的性能事件; (按q退出) perf bench对系统性能进行摸底; perf test对系统进行健全性测试; perf stat对全局性能进行统计;
全局细节:
perf top可以实时查看当前系统进程函数占用率情况; perf probe可以自定义动态事件;
特定功能
perf kmem针对slab子系统性能分析; perf kvm针对kvm虚拟化分析; perf lock分析锁性能; perf mem分析内存slab性能; perf sched分析内核调度器性能; perf trace记录系统调用轨迹;
最常用功能perf record,可以系统全局,也可以具体到某个进程,更甚具体到某一进程某一事件;可宏观,也可以很微观。
pref record记录信息到perf.data; perf report生成报告; perf diff对两个记录进行diff; perf evlist列出记录的性能事件; perf annotate显示perf.data函数代码; perf archive将相关符号打包,方便在其它机器进行分析; perf 将perf.data输出可读性文本;
有待后期学习完善 https://www.cnblogs.com/kongzhongqijing/articles/5121620.html
1、cpu占用率很高,但是找不到高cpu的应用
碰到常规问题无法解释的CPU使用率情况时,首先要想到有可能是短时应用导致的问题,比如有可能是下面这两种情况。
第一,应用里直接调用了其他二进制程序,这些程序通常运行时间比较短,通时过top等工具也不容易发现。
第二,应用本身在不停地崩溃重启,而启动过程的资源初始化,很可能会占用相当多的CPU。
解决方法:
使用perf命令,查找压力大的进程
记录性能事件,等待大约15秒后按Ctrl+C退出
$perf record -g
查看报告
$perf report