Linux程序性能分析和火焰图

Linux程序的性能分析工具数量比较多,涉及到整个操作系统的方方面面,可能是开源的原因吧,相对于Windows来说丰富太多。其中应用分析性能方面Dtrace, SystemTap, Perf_events应该算是这方面的集大成者。Dtrace目前只在较高的内核版本有支持,记得是4.8以后, SystemTap则是需要在Red Hat的官方网站下载OS版本对应的调试符号和对应的调试版本内核,配置起来需要花费一定的时间,只有Perf_events使用起来比较方面,但是客观来说,实力也是最弱的,但应对日一些简单的场景也足够了。本文以Perf_events进行示范,算是对这方面感兴趣的朋友开个头,抛砖引玉一下。

Perf_events简称perf是 Linux 系统原生提供的性能分析工具,会返回 CPU 正在执行的函数名以及调用栈(stack)。通常,它的执行频率是 99Hz(每秒99次),如果99次都返回同一个函数名,那就说明 CPU 这一秒钟都在执行同一个函数,可能存在性能问题。

命令如下:

# perf record -F  -p  -g -- sleep 

上面的命令中,perf record表示记录,-F 99表示每秒99次,-p 15533是进程号,即对哪个进程进行分析,也可以对线程进行分析, -g表示记录调用栈,sleep 30则是持续30秒。运行后会产生一个庞大的文本文件。如果一台服务器有16个 CPU,每秒抽样99次,持续30秒,就得到 47,520 个调用栈,长达几十万甚至上百万行。为了便于阅读,perf record命令可以统计每个调用栈出现的百分比,然后从高到低排列。

命令如下:

# perf report -n --stdio

由于文本显示方式对于初学者不是十分直观,于是有了火焰图, 首先对刚才生成的perf.data进行如下两步处理。

# perf script -i perf.data &> perf.unfold
# ./stackcollapse-perf.pl perf.unfold &> perf.folded

然后生成火焰图

#./flamegraph.pl perf.folded > perf.svg

具体的火焰图生成工具可以去如下路径下载:

https://github.com/brendangregg/FlameGraph

关于火焰图

火焰图是基于 perf 结果产生的 SVG 图片,用来展示 CPU 的调用栈。y 轴表示调用栈,每一层都是一个函数。调用栈越深,火焰就越高,顶部就是正在执行的函数,下方都是它的父函数。x 轴表示抽样数,如果一个函数在 x 轴占据的宽度越宽,就表示它被抽到的次数多,即执行的时间长。注意,x 轴不代表时间,而是所有的调用栈合并后,按字母顺序排列的。火焰图就是看顶层的哪个函数占据的宽度最大。只要有"平顶"(plateaus),就表示该函数可能存在性能问题。颜色没有特殊含义,因为火焰图表示的是 CPU 的繁忙程度,所以一般选择暖色调。火焰图是 SVG 图片,可以与用户互动。

--鼠标悬浮

火焰的每一层都会标注函数名,鼠标悬浮时会显示完整的函数名、抽样抽中的次数、占据总抽样次数的百分比。

--点击放大

在某一层点击,火焰图会水平放大,该层会占据所有宽度,显示详细信息。左上角会同时显示"Reset Zoom",点击该链接,图片就会恢复原样。

--搜索

按下 Ctrl + F 会显示一个搜索框,用户可以输入关键词或正则表达式,所有符合条件的函数名会高亮显示。

小结

本文对linux应用性能分析工具perf的使用进行了完整的介绍,并对如何生成火焰图的命令进行了示范,火焰图的应用场景很多,不仅可以处理perf的输出数据还可以处理Dtrace命令的输出,功能强悍,希望本文对大家有所帮助。

Linux程序性能分析和火焰图的更多相关文章

  1. Linux性能分析利器——火焰图的安装使用

    火焰图(flame graph)是性能分析的利器,通过它可以快速定位性能瓶颈点. perf 命令(performance 的缩写)是 Linux 系统原生提供的性能分析工具,会返回 CPU 正在执行的 ...

  2. Linux下用火焰图进行性能分析【转】

    转自:https://blog.csdn.net/gatieme/article/details/78885908 版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原 ...

  3. Linux下的应用程序性能分析 总结

    Linux下的应用程序性能分析,根据内核程序和应用程序的不同,下文分两类进行描述. 我们侧重的是应用级别的程序,推荐google perf tool/kcachegrind组合 一.和内核有关的工具 ...

  4. 使用linux perf工具生成java程序火焰图

    pre.cjk { font-family: "Nimbus Mono L", monospace } p { margin-bottom: 0.1in; line-height: ...

  5. linux 内核分析工具 Dtrace、SystemTap、火焰图、crash等

    << System语言详解 >> 关于 SystemTap 的书. 我们在分析各种系统异常和故障的时候,通常会用到 pstack(jstack) /pldd/ lsof/ tc ...

  6. 用 CPI 火焰图分析 Linux 性能问题

    https://yq.aliyun.com/articles/465499 用 CPI 火焰图分析 Linux 性能问题   yangoliver 2018-02-11 16:05:53 浏览1076 ...

  7. linux系统分析工具续-SystemTap和火焰图(Flame Graph)

    本文为网上各位大神文章的综合简单实践篇,参考文章较多,有些总结性东西,自认暂无法详细写出,建议读文中列出的参考文档,相信会受益颇多.下面开始吧(本文出自 “cclo的博客” 博客,请务必保留此出处ht ...

  8. linux性能分析工具之火焰图

    一.环境 1.1 jello@jello:~$ uname -a Linux jello 4.4.0-98-generic #121-Ubuntu SMP Tue Oct 10 14:24:03 UT ...

  9. Linux火焰图-ubuntu

    关注火焰图非常长的时间了!~~一直未能自己做个火焰图出来.今天小试一把. ubuntu18.04 ssh登陆之后执行命令 安装软件 apt-get install -y linux-cloud-too ...

随机推荐

  1. Codeforces 730 J.Bottles (01背包)

    <题目链接> 题目大意: 有n个瓶子,各有水量和容量.现在要将这写瓶子里的水存入最少的瓶子里.问你最少需要的瓶子数?在保证瓶子数最少的情况下,要求转移的水量最少. 解题分析:首先,最少的瓶 ...

  2. 大数据项目之_15_帮助文档_NTP 配置时间服务器+Linux 集群服务群起脚本+CentOS6.8 升级到 python 到 2.7

    一.NTP 配置时间服务器1.1.检查当前系统时区1.2.同步时间1.3.检查软件包1.4.修改 ntp 配置文件1.5.重启 ntp 服务1.6.设置定时同步任务二.Linux 集群服务群起脚本2. ...

  3. 洛谷.3733.[HAOI2017]八纵八横(线性基 线段树分治 bitset)

    LOJ 洛谷 最基本的思路同BZOJ2115 Xor,将图中所有环的异或和插入线性基,求一下线性基中数的异或最大值. 用bitset优化一下,暴力的复杂度是\(O(\frac{qmL^2}{w})\) ...

  4. 如何安装Magento 2.0

    //来源:http://www.360magento.com/blog/install-magento2 如何安装Magento 2.0 2015/8/11 下午4:23 发布者: shi yong ...

  5. 中文乱码总结之web乱码情景

    情景1.当servlet返回js脚本时弹出框显示中文乱码: 解决:在servlet中加上response.setContentType(“text/html;charset=utf-8”); 情景2. ...

  6. Java程序生成一个Access文件

    package access; import java.io.File;import java.io.IOException;import java.sql.SQLException;import j ...

  7. C语言企业级的需要学习的知识

    建立正确程序运行内存的布局图(印象图) 内存四区模型图: 函数调用模型图: 数据类型的本质:固定大小内存块的别名 对于数组变量b[10]; b+1,与&b+1结果不一样: b代表的是数组首元素 ...

  8. LeetCode 50 - Pow(x, n) - [快速幂]

    实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数. 示例 1: 输入: 2.00000, 10输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3输出: 9.26100 示例 ...

  9. 【C++】满二叉树问题

    /* 给出一棵满二叉树的先序遍历,有两种节点:字母节点(A-Z,无重复)和空节点(#).要求这个树的中序遍历.输出中序遍历时不需要输出#. 满二叉树的层数n满足1<=n<=5. Sampl ...

  10. WPF气泡样式弹窗效果

    页面设计需求,做了一个气泡形状的弹出框,效果如下: 设计思路如下: 1. 使用Path绘制气泡的尖尖,将这个放到顶层: 2. 在用border绘制长方形框,将这个放到底层,并且设置Margin值,使得 ...