perf使用

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了perf使用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

参考：
    IBM    Perf -- Linux下的系统性能调优工具，第 1 部分   https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-perf1/
  1. perf list
– 查看当前软硬件环境支持的性能事件.
– 性能事件与 CPU 及内核版本相关 
  1. Develop>perf list
  3. List of pre-defined events (to be used in -e):
  4. cpu-cycles OR cycles [Hardware event]
  5. instructions [Hardware event]
  6. cache-references [Hardware event]
  7. cache-misses [Hardware event]
  8. branch-instructions OR branches [Hardware event]
  9. branch-misses [Hardware event]
  10. bus-cycles [Hardware event]
  11. ref-cycles [Hardware event]
  13. cpu-clock [Software event]
  14. task-clock [Software event]
  15. page-faults OR faults [Software event]
  16. context-switches OR cs [Software event]
  17. cpu-migrations OR migrations [Software event]
  18. minor-faults [Software event]
  19. major-faults [Software event]
  20. alignment-faults [Software event]
  21. emulation-faults [Software event]
  22. dummy [Software event]
  24. L1-dcache-loads [Hardware cache event]
  25. L1-dcache-stores [Hardware cache event]
  26. L1-icache-loads [Hardware cache event]
  27. L1-icache-load-misses [Hardware cache event]
  28. LLC-loads [Hardware cache event]
  29. LLC-load-misses [Hardware cache event]
  30. LLC-stores [Hardware cache event]
  31. LLC-store-misses [Hardware cache event]
  32. dTLB-loads [Hardware cache event]
  33. dTLB-load-misses [Hardware cache event]
  34. dTLB-stores [Hardware cache event]
  35. dTLB-store-misses [Hardware cache event]
  36. iTLB-loads [Hardware cache event]
  37. iTLB-load-misses [Hardware cache event]
  38. branch-loads [Hardware cache event]
  39. branch-load-misses [Hardware cache event]
  41. branch-instructions OR cpu/branch-instructions/[Kernel PMU event]
  42. branch-misses OR cpu/branch-misses/[Kernel PMU event]
  43. bus-cycles OR cpu/bus-cycles/[Kernel PMU event]
  44. cache-misses OR cpu/cache-misses/[Kernel PMU event]
  45. cache-references OR cpu/cache-references/[Kernel PMU event]
  46. cpu-cycles OR cpu/cpu-cycles/[Kernel PMU event]
  47. instructions OR cpu/instructions/[Kernel PMU event]
  48. ref-cycles OR cpu/ref-cycles/[Kernel PMU event]
  50. rNNN [Raw hardware event descriptor]
  51. cpu/t1=v1[,t2=v2,t3 ...]/modifier [Raw hardware event descriptor]
  52. (see ‘man perf-list‘ on how to encode it)
  54. mem:<addr>[:access][Hardware breakpoint]
  56. [Tracepoints not available:No such file or directory ]
 
  3. task-clock：目标任务真真占用处理器的时间，单位是毫秒，我们称之为任务执行时间，
  5. 后面是任务的处理器占用率（执行时间和持续时间的比值）
  7. 持续时间值从任务提交到任务结束的总时间（总时间在stat结束之后会打印出来）。
  9. context-switches：上下文切换次数，前半部分是切换次数，后面是平均每秒发生次数（M是10的6次方）。
  11. cpu-migrations：处理器迁移，linux为了位置各个处理器的负载均衡，
  13. 会在特定的条件下将某个任务从一个处理器迁往另外一个处理器，此时便是发生了一次处理器迁移。
  15. page-fault：缺页异常，linux内存管理子系统采用了分页机制，
  17. 当应用程序请求的页面尚未建立、请求的页面不在内存中或者请求的页面虽在在内存中，
  19. 但是尚未建立物理地址和虚拟地址的映射关系是，会触发一次缺页异常。
  21. cycles：任务消耗的处理器周期数
  23. instructions：任务执行期间产生的处理器指令数，IPC（instructions perf cycle）
  25. IPC是评价处理器与应用程序性能的重要指标。（很多指令需要多个处理周期才能执行完毕），
  27. IPC越大越好，说明程序充分利用了处理器的特征。
  29. branches：程序在执行期间遇到的分支指令数。
  31. branch-misses：预测错误的分支指令数
  33. cache-misses：cache时效的次数
  35. cache-references：cache的命中次数


  1. perf stat ./a.out
分析程序的整体性能。
–‘-e’: 指定性能事件
–‘-p’: 指定待分析进程的 PID
–‘-t’: 指定待分析线程的 TID 
–‘-r N’: 连续分析 N 次
–‘-d’: 全面性能分析，采用更多的性能事件 
 
  1. Develop>perf stat -d -p 6371
  2. ^C
  3. Performance counter stats for process id ‘6371‘:
  5. 12179.626710 task-clock (msec)# 1.248 CPUs utilized [100.00%]
  6. 96673 context-switches # 0.008 M/sec [100.00%]
  7. 0 cpu-migrations # 0.000 K/sec [100.00%]
  8. 32 page-faults # 0.003 K/sec
  9. 20442151906 cycles # 1.678 GHz [29.64%]
  10. <not supported> stalled-cycles-frontend
  11. <not supported> stalled-cycles-backend
  12. 7297770919 instructions # 0.36 insns per cycle [44.12%]
  13. 1236856463 branches # 101.551 M/sec [43.73%]
  14. 61040864 branch-misses # 4.94% of all branches [42.98%] //分支预测失效数。
  15. 3268288054 L1-dcache-loads # 268.341 M/sec [27.91%]
  16. <not supported> L1-dcache-load-misses
  17. 105416823 LLC-loads # 8.655 M/sec [27.47%]
  18. 6321634 LLC-load-misses # 6.00% of all LL-cache hits [28.42%]
  20. 9.758418636 seconds time elapsed //表示采集的时间
 
对于长驻的进程，可以按Ctrl+C,结束perf,会自动打印信息。
perf top 
实时显示系统 / 进程的性能统计信息 
 
–‘-e’: 指定性能事件 ( 默认事件： cycles)
–‘-p’: 指定待分析进程的 PID
–‘-t’: 指定待分析线程的 TID  
–‘-a’: 分析整个系统的性能（ Default ）
–‘-c’: 事件的采样周期
–‘-d’: 界面的刷新周期（ Default ： 2s ）
–‘-E’: 显示的函数条数
–‘-r <priority>’: 将 perf top 作为实时任务，优先级为<priority>
– ‘-K‘: 不显示内核符号
– ‘-U‘: 不显示用户符号 
 
  1. perf top -p 6371-K
  1. PerfTop:7027 irqs/sec kernel:30.8% exact:0.0%[4000Hz cycles],(target_pid:6371)
  2. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  4. 34.03% server [.] dpdk::run_dp_thread(void*)
  5. 16.35% server [.] dpdk::capture::dp_process_cycle()
  6. 10.61% server [.] dpdk::Interface::send_burst()
  7. 9.45% server [.]CQdiscHtb::Dequeue()
  8. 4.34% server [.] update_cconfig_thread_readflag()
  9. 4.33% server [.] update_cconfig_thread_vsys_readflag(unsigned short)
  10. 4.02% server [.] _ZN4dpdk7capture10dp_processEv.clone.47
  11. 3.10% server [.] dpdk::Interface::recv_burst()
  12. 3.08%[vdso][.] __vdso_clock_gettime
  13. 2.65% server [.]CQdiscCtrl::Qos_Stream_Control(rte_mbuf*)
  14. 2.24% server [.] eth_em_recv_scattered_pkts
  15. 1.77% librt-2.15.so [.] clock_gettime
  16. 1.21% server [.] ipflow_new::flow_ha::dequeue()
  17. 0.88% server [.] DP_update_vsys_read_flag()
 
perf record 
记录一段时间内系统/进程的性能事件。
  1. –# perf record [options][<command>]
  2. –# perf record [options]--<command>[options]
  1. –‘-e’:指定性能事件(默认事件： cycles)
  2. –‘-p’:指定待分析进程的 PID
  3. –‘-t’:指定待分析线程的 TID
  4. –‘-a’:分析整个系统的性能（Default）
  5. –‘-c’:事件的采样周期
  6. –‘-o’:指定输出文件（Default: perf.data ）
  7. –‘-g’:记录函数间的调用关系
  8. –‘-r <priority>’:将 perf top 作为实时任务，优先级为
  9. <priority>
  10. –‘-u <uid>’:只分析用户<uid>创建的进程
 
 
 
默认在当前目录下生成数据文件：perf.data
 
  1. perf record -g -e cpu-clock ./a.out
或者
  1. perf record -g -e cpu-clock -p 6371
perf report 
读取 perf record 生成的 perf.data 文件，并显示分析数据 .
  1. # perf report [-i <file> | --input=file]
  1. –‘-i’:输入文件名
  2. –‘-v’:显示每个符号的地址
  3. –‘-d <dso>’:只显示指定 dso 的符号
  4. –‘-n’:显示每个符号对应的事件数
  5. –‘-v’:显示每个符号的地址
  6. –‘--comms=<comm>’只显示指定 comm 的信息
  7. –‘-S <symbol name>’只考虑指定符号
  8. –‘-U’只显示已解析的符号
  9. –‘-g [type,min]’按照[type,min]指定的方式显示函数调用图
  10. –‘-g [type,min]’ 按照 [type,min] 指定的方式显示函数
    调用图
    type ： flat - 线性展开所有调用链
    graph – 显示调用树，并显示每个调用树对应
    的绝对开销率
    fractal – 显示调用树，并显示每个调用树对应
    的相对开销率
    min ：只显示开销率大于 min 的符号 
 
例如：
    
  1. perf report -g fractal -i perf.data
  1. # To display the perf.data header info, please use --header/--header-only options.
  2. #
  3. # Samples: 20K of event ‘cpu-clock‘
  4. # Event count (approx.): 5111500000
  5. #
  6. # Children Self Command Shared Object Symbol
  7. # ........ ........ ....... ................. ............................
  8. #
  9. 100.00%0.00% a.out libc-2.15.so [.] __libc_start_main
  10. |
  11. --- __libc_start_main
  13. 100.00%0.00% a.out a.out [.] main
  14. |
  15. --- main
  16. __libc_start_main
  18. 100.00%99.99% a.out a.out [.] test
  19. |
  20. --- test
  21. main
  22. __libc_start_main
  24. 0.00%0.00% a.out [unknown][.]0xec81485354415541
  25. |
  26. ---0xec81485354415541
  28. 0.00%0.00% a.out ld-2.15.so [.]0x0000000000014092
  29. |
  30. ---0x7fd281be9092
  31. 0xec81485354415541
  33. 0.00%0.00% a.out ld-2.15.so [.]0x000000000000325a
  34. |
  35. ---0x7fd281bd825a
  36. 0x7fd281be9092
  37. 0xec81485354415541
  39. 0.00%0.00% a.out [kernel.kallsyms][k]0x0000000000813c8a
  40. |
  41. ---0xffffffff82613c8a
  42. test
  43. main
  44. __libc_start_main
  46. 0.00%0.00% a.out ld-2.15.so [.]0x0000000000016897
  47. |
  48. ---0x7fd281beb897
  49. 0x7fd281bd825a
  50. 0x7fd281be9092
  51. 0xec81485354415541
  53. 0.00%0.00% a.out [kernel.kallsyms][k] smp_apic_timer_interrupt
  54. |
  55. --- smp_apic_timer_interrupt
  56. 0xffffffff82613c8a
  57. test
  58. main
  59. __libc_start_main
  61. 0.00%0.00% a.out [kernel.kallsyms][k]0x0000000000813152
 
对应测试程序：
  1. #include<stdlib.h>
  3. int test(){
  4. unsignedint i=0;
  5. while(1)
  6. i++;
  7. }
  9. int main(){
  11. test();
  12. }
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 





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