Linux性能分析工具和方法

CPU

• top：内核/用户进程占用CPU比例
• procinfo/cat /proc/interrupts：查看中断次数和频率，造成中断数量较高的设备
• oprofile：内核函数消耗时间和函数功能
• time ：进程在内核和用户空间花费的时间
• strace /oprofile ：进程在那些系统调用上花费的时间
• ltrace / oprofile ：进程在那些函数花费的时间

内存

• slabtop ：内核使用内存是否增加/使用量过大
• slabtop ：排序内核使用内存的对象情况，用于确定用于文件/子系统
• top /ps ：查看物理内存是否增加
  • /proc/<pid>/status 查看内存使用情况
    • VmExe 值很大，则说明可执行文件本身很大，需要确定哪些函数文本比较大。
    • VmLib 很大，则说明应用程序使用了大量或者体积比较大的共享库，需要确定哪些库导致了 VmLib 很大。
    • VmData 较大并在增加，说明进程的数据区或堆在增加。
  • gdb attach进程，根据调用栈信息计算当前栈指针和前一个栈指针的差值，这个差值即为函数的栈容量，找到栈容量比较大的函数。
  • memprof找到哪些函数分配了堆内存并观察哪些进程的堆内存在增加，确定是否存在不合理的分配或者内存泄漏问题。
  • /proc/<pid>/maps 查看进程使用了哪些共享库和以及这些库的大小，对于太大的共享库是否可能替换成大小更小的版本。或者某个库已经被其他进程加载到内存使用，只是版本不同，则可以改成共用一个版本。
  • nm 命令排序进程符号大小，找出文本段较大的函数看是否可以删除或者减小其大小。
  • ipcs查看共享内存信息，是否存在过大或者共享内存数量不断增加。
  • ipcs -p查看哪些进程创建和使用了共享内存。对于共享内存过大问题，可以查看其程序代码看分配是否合理。对于共享内存数不断增加，是否存在创建后未删除等问题。

磁盘I/O

• iotop找到产生大量 IO 的进程。
• strace 跟踪高 IO 进程与文件操作相关的系统调用，查看其调用详情和耗时时长，找到耗时长的读写操作。并通过其操作的文件描述符 fd 映射回磁盘上的文件，了解为什么需要读写这些文件，进而查看是否可以优化。

网络I/O

• ethool 查看网卡的最大流量限制
• iptraf 查看流经端口的流量是否饱和
• ifconfig/ip 命令查看网络接口是否产生大量错误，如果是可能是硬件配置的有问题，联系网管帮忙排查解决。
• iptraf 查看流量类型（协议/端口号）。
• netstat 查看是否有进程在流经该网络端口的流量。
• strace/lsof 找到是哪个套接字产生了这些通信流量。