OProfile 性能分析工具

OProfile 性能分析工具

官方网站：http://oprofile.sourceforge.net/news/

oprofile.ko模块
本文主要介绍Oprofile工具,适用系统的CPU性能分析,最主要它能深入内核函数,这是很多用户态工具达不到的地方.

Oprofile是一个内核态工具，通过oprofile.ko模块内核模块来获取数据
需要在加载oprofile.ko模块的时候,传递”timer=1″参数. modprobe oprofile timer=1

oProfile
http://baike.baidu.com/link?url=KQPjwFX0UUabWnM70gEzKi_ypahv0KmKglNSh4WXGhnMI_ldd3OiWr1kTn6w4ecSPj6WyRxzzgj2k9ptwmBbNa

OProfile是Linux内核支持的一种性能分析机制。

外文名 OProfile
作 用： 用于 Linux 评测和性能监控工具
定 义： Linux内核支持一种性能分析机制
分 类： 内核模块，守护进程
采样方式： 基于事件的采样和基于时间的采样
OProfile工具： op_help，op_time，op_merge

简介
它在时钟中断处理入口处建立监测点，记录被中断的上下文现场，由配套的用户态的工具oprof_start负责在用户态收集数据，opreport则分析数据并给出分析报告。[1]
Oprofile 是用于 Linux 的若干种评测和性能监控工具中的一种，它可以工作在不同的体系结构上，包括 IA32, IA64 和 AMD Athlon 系列。Oprofile 包含在 Linux 2.5 和更高版本的内核中，也包含在大多数较新的 Linux 版本中，包括 Red Hat 9 。

特点
oprofile 是 Linux 平台上的一个功能强大的性能分析工具， 支持两种采样(sampling)方式：基于事件的采样(event based)和基于时间的采样(time based)。
基于事件的采样是oprofile只记录特定事件（比如L2 cache miss）的发生次数，当达到用户设定的 定值时oprofile 就记录一下（采一个样）。这种方式需要CPU 内部有性能计数器(performace counter)。
基于时间的采样是oprofile 借助OS 时钟中断的机制，每个时钟中断 oprofile 都会记录一次(采一次样）。引入的目的在于，提供对没有性能计数器 CPU 的支持。其精度相对于基于事件的采样要低。因为要借助 OS 时钟中断的支持，对禁用中断的代码oprofile不能对其进行分析。
oprofile 在Linux 上分两部分，一个是内核模块(oprofile.ko)，一个为用户空间的守护进程(oprofiled)。前者负责访问性能计数器或者注册基于时间采样的函数(使用register_timer_hook注册之，使时钟中断处理程序最后执行profile_tick 时可以访问之)，并采样置于内核的缓冲区内。后者在后台运行，负责从内核空间收集数据，写入文件。

Oprofile 工具概述：
op_help: 列出可用的事件，并带有简短的描述
opcontrol: 控制 Oprofile 的数据收集
oprofpp: 检索有用的评测数据
　　
op_time: 为系统上的所有映像列出相关的评测值
　　
op_to_source: 产生带注解的源文件、汇编文件或源文件和汇编文件的混合
op_merge: 合并属于同一个应用程序的采样文件
　　
op_import: 将采样数据库文件从外部格式（abi）转换为本地格式

参考资料
Linux内核性能分析 OProfile ．开源社区网[引用日期2012-09-8]

OProfile（O Profile） for Linux on POWER 使用了一个内核模块OProfile和一个用户空间守护进程，前者可以访问性能计数寄存器，后者在后台运行，负责从这些寄存器中收集数据。在启动守护进程之前，OProfile 将配置事件类型以及每种事件的样本计数（sample count）。如果没有配置任何事件，那么 OProfile 将使用 Linux on POWER 上的默认事件，即 CYCLES，该事件将对处理器循环进行计数。事件的样本计数将决定事件每发生多少次计数器才增加一次。OProfile 被设计成可以在低开销下运行，从而使后台运行的守护进程不会扰乱系统性能。

OProfile 具有对 POWER4?、POWER5? 和 PowerPC? 970 处理器的内核支持。PowerPC 970 和 POWER4 处理器有 8 个计数寄存器，而 POWER5 处理器有 6 个计数寄存器。在不具备 OProfile 内核支持的架构上使用的则是计时器（timer）模式。在这种模式下，OProfile 使用了一个计数器中断，对于禁用中断的代码，OProfile 不能对其进行分析。

与 OProfile 内核支持一起提供的还有一些与内核交互的用户空间工具，以及分析收集到的数据的工具。如前所述，OProfile 守护进程收集样本数据。控制该守护进程的工具称作 opcontrol。表 1 列出了用于 opcontrol 的一些常见的命令行选项。本文的后面还将描述 opreport 和 opannotate 这两个工具，它们都是用于分析收集到的数据的工具。在 OProfile 手册的第 2.2 节中，可以找到对所有 OProfile 工具的概述。（请参阅参考资料。）

OProfile 例子
您可以使用 OProfile 来分析处理器周期、TLB 失误、内存引用、分支预测失误、缓存失误、中断处理程序，等等。同样，您可以使用 opcontrol 的 --list-events 选项来提供完整的特定处理器上可监视事件列表。

分析是开发过程中最困难的任务之一。为了使代码获得最佳性能，好的工具是必不可少的。OProfile 就是这样一种工具，目前它提供了针对 Linux on POWER 的分析功能。对于其他平台上的可以快速移植到 Linux on POWER 的 Linux，还有其他许多性能和调试工具。除了处理器事件的类型有所差别外，在基于 POWER 处理器的 Linux 平台上运行 OProfile 与在其他架构上运行 OProfile 是类似的。所以，如果在其他平台上使用过 OProfile，那么您应该在很短时间内就可以知道如何在 Linux on POWER 上运行 OProfile。