如何使用linux profiler分析性能瓶頸

小樊
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2024-09-08 05:15:24

Linux中有多種性能分析工具，例如perf, gprof, valgrind等

  1. 安裝perf工具： 在大多數(shù)Linux發(fā)行版中，perf工具包含在linux-tools軟件包中。可以通過(guò)包管理器進(jìn)行安裝。例如，在Debian或Ubuntu系統(tǒng)上，可以使用以下命令安裝：
sudo apt-get install linux-tools-common linux-tools-generic linux-tools-$(uname -r)
  1. 使用perf記錄性能數(shù)據(jù)： 要開(kāi)始記錄當(dāng)前系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)，可以運(yùn)行以下命令：
sudo perf record -g --call-graph dwarf <your-program-and-arguments>

這將在后臺(tái)運(yùn)行程序，并記錄所有CPU上的性能事件。-g選項(xiàng)表示記錄調(diào)用圖信息，--call-graph dwarf表示使用DWARF調(diào)試信息來(lái)生成更準(zhǔn)確的調(diào)用圖。

  1. 分析性能數(shù)據(jù)： 在程序運(yùn)行結(jié)束后，perf會(huì)生成一個(gè)名為perf.data的文件，其中包含了所有收集到的性能數(shù)據(jù)。可以使用以下命令查看概要信息：
sudo perf report -g --stdio

這將顯示一個(gè)類似于以下的報(bào)告：

# Overhead   Command  Shared Object  Symbol
# ........  ........  .............  ......
#
    50.00%  myprog   myprog          [.] my_function
    40.00%  myprog   myprog          [.] another_function
    10.00%  myprog   myprog          [.] third_function
      ...

這里，“Overhead”列顯示了每個(gè)函數(shù)占用的CPU時(shí)間百分比，“Symbol”列顯示了函數(shù)名。通過(guò)這個(gè)報(bào)告，可以找出占用CPU時(shí)間最多的函數(shù)，從而確定性能瓶頸所在。

  1. 使用perf annotate查看源代碼級(jí)別的性能數(shù)據(jù)： 要查看源代碼級(jí)別的性能數(shù)據(jù)，可以使用以下命令：
sudo perf annotate -s --stdio

這將顯示每個(gè)函數(shù)的源代碼，并在每行代碼旁邊添加一個(gè)百分比，表示該行代碼占用的CPU時(shí)間百分比。通過(guò)這個(gè)功能，可以找出具體哪些代碼行導(dǎo)致了性能瓶頸。

  1. 使用perf stat查看性能計(jì)數(shù)器： 要查看程序運(yùn)行期間的性能計(jì)數(shù)器，可以使用以下命令：
sudo perf stat -e cache-misses,branch-misses <your-program-and-arguments>

這將顯示程序運(yùn)行期間的緩存未命中次數(shù)和分支未命中次數(shù)等性能指標(biāo)。

通過(guò)以上步驟，可以使用Linux中的perf工具分析程序的性能瓶頸。在找到性能瓶頸后，可以對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化，以提高程序的運(yùn)行速度和效率。

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