linuxperf参数,Linuxperf命令详解及常⽤参数解析
perf是Linux下的⼀款性能分析⼯具，能够进⾏函数级与指令级的热点查。
Perf List
利⽤perf剖析程序性能时，需要指定当前测试的性能时间。性能事件是指在处理器或操作系统中发⽣的，可能影响到程序性能的硬件事件或软件事件
Perf top
实时显⽰系统/进程的性能统计信息
常⽤参数
-e：指定性能事件
-a：显⽰在所有CPU上的性能统计信息
-C：显⽰在指定CPU上的性能统计信息
-p：指定进程PID
-t：指定线程TID
-K：隐藏内核统计信息
-U：隐藏⽤户空间的统计信息
-s：指定待解析的符号信息
‘‐G’ or‘‐‐call‐graph’
graph: 使⽤调⽤树，将每条调⽤路径进⼀步折叠。这种显⽰⽅式更加直观。
每条调⽤路径的采样率为绝对值。也就是该条路径占整个采样域的⽐率。
fractal
默认选项。类似与 graph，但是每条路径前的采样率为相对值。
flat
不折叠各条调⽤
选项 call_order ⽤以设定调⽤图谱的显⽰顺序，该选项有 2个取值，分别是
callee 与caller。
将该选项设为callee 时，perf按照被调⽤的顺序显⽰调⽤图谱，上层函数被下层函数所调⽤。
该选项被设为caller 时，按照调⽤顺序显⽰调⽤图谱，即上层函数调⽤了下层函数路径，也不显⽰每条调⽤路径的采样率
注： Perf top需要root权限
Perf stat
分析系统/进程的整体性能概况
task‐clock事件表⽰⽬标任务真正占⽤处理器的时间，单位是毫秒。也称任务执⾏时间
context-switches是系统发⽣上下⽂切换的次数
CPU-migrations是任务从⼀个处理器迁往另外⼀个处理器的次数
cycles是程序消耗的处理器周期数
instructions是指命令执⾏期间产⽣的处理器指令数
branches是指程序在执⾏期间遇到的分⽀指令数。
branch‐misses是预测错误的分⽀指令数。
XXX seconds time elapsed系程序持续时间
任务执⾏时间/任务持续时间⼤于1，那可以肯定是多核引起的
参数设置：
-e：选择性能事件
-i：禁⽌⼦任务继承⽗任务的性能计数器。
-r：重复执⾏ n 次⽬标程序，并给出性能指标在n 次执⾏中的变化范围。-n：仅输出⽬标程序的执⾏时间，⽽不开启任何性能计数器。
-a：指定全部cpu
-C：指定某个cpu
-A：将给出每个处理器上相应的信息。
-p：指定待分析的进程id
-t：指定待分析的线程id
Perf record
记录⼀段时间内系统/进程的性能时间
参数：
-e：选择性能事件
-p：待分析进程的id
-t：待分析线程的id
-a：分析整个系统的性能
-C：只采集指定CPU数据
-
c：事件的采样周期
linux下的sleep函数-o：指定输出⽂件，默认为perf.data
-A：以append的⽅式写输出⽂件
-f：以OverWrite的⽅式写输出⽂件
-g：记录函数间的调⽤关系
Perf Report
读取perf record⽣成的数据⽂件，并显⽰分析数据
参数
-i：输⼊的数据⽂件
-d ：只显⽰指定dos的符号
-C：只显⽰指定comm的信息(Comm. 触发事件的进程名)
-
S：只考虑指定符号
-U：只显⽰已解析的符号
-g[type,min,order]：显⽰调⽤关系，具体等同于perf top命令中的-g
-c：只显⽰指定cpu采样信息
-M：以指定汇编指令风格显⽰
–source：以汇编和source的形式进⾏显⽰
-p：⽤指定正则表达式过滤调⽤函数
例1
# perf top -e cycles:k #显⽰内核和模块中，消耗最多CPU周期的函数
# perf top -e kmem:kmem_cache_alloc #显⽰分配⾼速缓存最多的函数
# perf top
Samples: 1M of event 'cycles', Event count (approx.): 73891391490
5.44% perf [.] 0x0000000000023256
4.86% [kernel] [k] _spin_lock
2.43% [kernel] [k] _spin_lock_bh
2.29% [kernel] [k] _spin_lock_irqsave
1.77% [kernel] [k] __d_lookup
1.55% libc-
2.12.so [.] __strcmp_sse42
1.43% nginx [.] ngx_vslprintf
1.37% [kernel] [k] tcp_poll
第⼀列：符号引发的性能事件的⽐例，默认指占⽤的cpu周期⽐例。
第⼆列：符号所在的DSO(Dynamic Shared Object)，可以是应⽤程序、内核、动态链接库、模块。
第三列：DSO的类型。[.]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)。[k]表述此符号属于内核或模块。第四列：符号名。有些符号不能解析为函数名，只能⽤地址表⽰。
例2
# perf top -G #得到调⽤关系图
# perf top -e cycles #指定性能事件
# perf top -p 23015,32476 #查看这两个进程的cpu cycles使⽤情况
# perf top -s comm,pid,symbol #显⽰调⽤symbol的进程名和进程号
# perf top --comms nginx,top #仅显⽰属于指定进程的符号
# perf top --symbols kfree #仅显⽰指定的符号
# perf stat ls
Performance counter stats for 'ls':
0.653782 task-clock # 0.691 CPUs utilized
0 context-switches # 0.000 K/sec
0 CPU-migrations # 0.000 K/sec
247 page-faults # 0.378 M/sec
1,625,426 cycles # 2.486 GHz
1,050,293 stalled-cycles-frontend # 64.62% frontend cycles idle
838,781 stalled-cycles-backend # 51.60% backend cycles idle
1,055,735 instructions # 0.65 insns per cycle
# 0.99 stalled cycles per insn
210,587 branches # 322.106 M/sec
10,809 branch-misses # 5.13% of all branches
0.000945883 seconds time elapsed
输出包括ls的执⾏时间，以及10个性能事件的统计。
task-clock：任务真正占⽤的处理器时间，单位为ms。CPUs utilized = task-clock / time elapsed，CPU的占⽤率。context-switches：上下⽂的切换次数。
CPU-migrations：处理器迁移次数。Linux为了维持多个处理器的负载均衡，在特定条件下会将某个任务从⼀个CPU 迁移到另⼀个CPU。
page-faults：缺页异常的次数。当应⽤程序请求的页⾯尚未建⽴、请求的页⾯不在内存中，或者请求的页⾯虽然在内
存中，但物理地址和虚拟地址的映射关系尚未建⽴时，都会触发⼀次缺页异常。另外TLB不命中，页⾯访问权限不匹配等情况也会触发缺页异常。
cycles：消耗的处理器周期数。如果把被ls使⽤的cpu cycles看成是⼀个处理器的，那么它的主频为2.486GHz。
可以⽤cycles / task-clock算出。
stalled-cycles-frontend：略过。
stalled-cycles-backend：略过。
instructions：执⾏了多少条指令。IPC为平均每个cpu cycle执⾏了多少条指令。
branches：遇到的分⽀指令数。branch-misses是预测错误的分⽀指令数。
# perf stat -r 10 ls > /dev/null #执⾏10次程序，给出标准偏差与期望的⽐值
# perf stat -v ls > /dev/null #显⽰更详细的信息
# perf stat -n ls > /dev/null #只显⽰任务执⾏时间，不显⽰性能计数器
# perf stat -a -A ls > /dev/null #单独给出每个CPU上的信息
# perf stat -e syscalls:sys_enter ls #ls命令执⾏了多少次系统调⽤
# perf record -p `pgrep -d ',' nginx` #记录nginx进程的性能数据
# perf record ls -g #记录执⾏ls时的性能数据
# perf record -e syscalls:sys_enter ls #记录执⾏ls时的系统调⽤，可以知道哪些系统调⽤最频繁例5
# perf lock record ls #记录
# perf lock report #报告
Name acquired contended total wait (ns) max wait (ns) min wait (ns)
&mm->page_table_... 382 0 0 0 0
&mm->page_table_... 72 0 0 0 0
&fs->lock 64 0 0 0 0
dcache_lock 62 0 0 0 0
vfsmount_lock 43 0 0 0 0
&newf-> 41 0 0 0 0
Name：内核锁的名字。
aquired：该锁被直接获得的次数，因为没有其它内核路径占⽤该锁，此时不⽤等待。
contended：该锁等待后获得的次数，此时被其它内核路径占⽤，需要等待。
total wait：为了获得该锁，总共的等待时间。
max wait：为了获得该锁，最⼤的等待时间。
min wait：为了获得该锁，最⼩的等待时间。
例6
# perf kmem record ls #记录
# perf kmem stat --caller --alloc -l 20 #报告
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Callsite | Total_alloc/Per | Total_req/Per | Hit | Ping-pong | Frag
------------------------------------------------------------------------------------------------------
perf_event_mmap+ec | 311296/8192 | 155952/4104 | 38 | 0 | 49.902%
proc_reg_open+41 | 64/64 | 40/40 | 1 | 0 | 37.500%
__kmalloc_node+4d | 1024/1024 | 664/664 | 1 | 0 | 35.156%
ext3_readdir+5bd | 64/64 | 48/48 | 1 | 0 | 25.000%
load_elf_binary+8ec | 512/512 | 392/392 | 1 | 0 | 23.438%
Callsite：内核代码中调⽤kmalloc和kfree的地⽅。
Total_alloc/Per：总共分配的内存⼤⼩，平均每次分配的内存⼤⼩。
Total_req/Per：总共请求的内存⼤⼩，平均每次请求的内存⼤⼩。

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