Linux高级系统级性能分析工具-perf.pdf

Linux 的系统级性能剖析工具‐perf  （二）  承刚   TAOBAO  Kernel Team  chenggang.qin@    第三章  Perf top 工具  3.1  perf top 的基本使用方法  top 工具主要用于实时剖析各个函数在某个性能事件上的热度。利用perf  top ，能够直观地观察到当前的热点函数，并利用工具中内置的annotate 功能， 进一步查找热点指令。    图3. perf top 的界面  Perf top 的基本使用方法为：  $perf top  该命令以默认性能事件“cycles （CPU 周期数）”进行全系统的性能剖析，检 测系统中的所有应用程序函数与内核函数的热度。图3 为上述命令的执行结果。  perf 提供了3 种用户界面，分别是tui ，gtk 以及tty 。其中可操作性最强， 功能最丰富的界面是tui ，本文主要基于此界面讲解perf。top 工具仅支持tui 与 tty ，默认界面为tui 。图3 中展示的就是tui 界面。  top 工具的界面具有4 列信息。右面第一列为符号名，也就是函数名。左面 第一列为该符号引发的性能事件在整个监测域中占的比例，我们将其称为该符号 的热度。监测域是指perf 监控的所有符号。默认情况下包括系统中所有进程、 内核以及内核模块的函数。左面第二列为该符号所在的DSO。DSO 即动态共享对 象（Dynamic Shared Object）的缩写。第3 列为DSO 的类型。perf 中DSO 共有5 种类型，分别是：ELF 可执行文件，动态链接库，内核，内核模块，VDSO 等。 当第3 列为  [.]时表示此符号属于用户态的ELF 文件（包括可执行文件与动态链 接库）。为[k]表示此符号属于内核或内核模块。  需要提一下的是，必须在系统安装newt 软件包，perf 才能使能tui 界面。    在tui 界面下按h ，?或F1键时，会弹出一个帮助窗口，如图4 所示。    图4. tui 界面的帮助窗口    帮助窗口列出了perf top 的所有功能。我们首先来看注解（Annotate）功能。 注解功能可以进一步深入分析某个符号。给出对应线程的代码并且为热点代码标 记出它们触发的性能事件在整个测试域中的百分比。下面让我们来看一下如何使 用注解功能。在界面上按上下键，将光标在各个symbol 间移动。选定某个符号 后，按下a 键，得到如图5 所示的界面。    图5. perf top 的注解功能    图5 显示的是[code1] 中do_pi() 函数的注解。从图上可以看到perf 对do_pi() 中的C 代码给出了汇编语言的注解。并且给出了各条指令的采样率。从图上可以 看到耗时较多的指令（如访存指令）比较容易被perf 采到。    选定某个符号后按下热键’d’ ，perf 会过滤掉所有不属于此DSO 的文件。以图 1 中的实验为例，符号do_pi 归属的DSO 为thread