Linux perf性能剖析入门教程

"perf性能剖析1" 在Linux操作系统中，perf是一款强大的性能分析工具，它被集成在内核中，适用于2.6版本以上的内核。这个实验的主要目的是让学生了解和掌握perf的基础使用，包括perftop、perfstat、perfrecord和perfreport等基本命令。在进行perf的实践操作时，必须确保是在实体机的Linux环境下，因为虚拟机可能不支持perf的运行。 perf的安装过程相对简单。如果内核版本满足要求（2.6.31以上），可以通过两种方式安装：一是使用yum或apt-get这样的包管理器进行安装，如在终端输入“yum install perf”或“sudo apt-get install perf”；二是选择源码安装，这通常涉及进入内核源代码的tool/perf/目录，然后执行“make”和“make install”，如果在编译过程中遇到依赖问题，需要根据提示安装相应的依赖包。 `perf list`命令用于查看当前硬件平台支持的所有性能事件，这些事件分为硬件事件、软件事件和Tracepoint事件，它们提供了关于系统性能的详细指标。 表一列出了perf的一些基础指令，例如： 1. `perf stat`：用于收集和显示程序运行时的性能统计数据，如CPU周期、指令执行、缓存命中率等。在图二的示例中，程序被剖析为计算密集型，因为task-clock接近1。 表二详细解释了`perf stat`输出的时间信息，这有助于理解程序的性能瓶颈。 `perf top`类似Linux的`top`命令，但提供的是实时的性能热点分析。它显示了程序中执行最频繁的函数，左边的热度表示函数的执行频率，中间是程序名，右边是函数名。通过`a`命令可以查看选定函数的汇编代码，以进行更深入的分析。 `perf record`用于记录一段时期内进程的性能数据。使用者可以指定要监控的事件，例如图中所示的"-e"选项，这允许用户自定义要收集的性能事件。记录的数据可以稍后通过`perf report`命令进行回放和分析，这对于长时间运行或难以复现的问题尤为有用。 perf是一个强大的性能分析工具，它可以帮助开发者识别程序的性能瓶颈，优化代码，提高系统效率。通过实验，学生能够掌握perf的基本用法，为日后的性能调优工作打下坚实的基础。