perf 学习

参考资料：

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）。

Perf可以对程序进行函数级别的采样，从而了解程序的性能瓶颈在哪里。其基本原理是：每隔一个固定时间，就是CPU上产生一个中断，看当前是哪个进程、哪个函数，然后给对应的进程和函数加一个统计值，这样就知道CPU有多少时间在某个进程或某个函数上了。具体原作原理就是直接通过系统调用syscall/ioctl或者监听SW的event来看性能。

perf支持两种模式，计算模式和采样模式。比如，perf stat使用的是计算模式，而perf record采用的是采样模式。拿采样来说，它的原理是这样的：每隔一个固定的时间，产生一个中断，然后统计对应的pid和函数。采样就预示着与实际运行情况并不能保持一致，但如果一个函数运行的时间越长，被时钟中断的机会就越大。鉴于perf最终显示的是统计值，所以它的测量结果是高度可信的。

perf包含了多个工具，使用perf –help可以看到perf的二级命令，其中，perf top类似于top命令，可以对系统性能进行实时分析。

perf --help 查看perf的二级命令
perf top #查看cpu执行情况
perf top -p pid #查看某个进程所有函数占用cpu信息
perf top -g -p pid #查看特定函数的抵用关系
perf top -t tid / perf record -t tid #查看单线程信息
perf record -a #采样，当前目录生成perf.data文件。
perf record -g -p pid #将信息输出到文件
perf report #显示类似于perf top的报告

https://github.com/cobblau/FlameGraph

火焰图（CPU Flame Graphs）是一个将CPU调用栈可视化的应用，需要使用perf, eBPF等tracer工具生成数据，然后进行可视化生成svg图片。

git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git

perf  record  -F  99  -a  -g  -p  pid  sleep 60

其中，-F 99 表示采样频率，每秒99次；-a表示采集所有CPU的信息，-g表示记录函数调用栈， -p pid 表示追踪进程号为pid的进程，对于多个进程号，用逗号’,’分隔，sleep 60 要求采集1分钟的数据。

perf script > out.perf #perf script 工具对生成的perf.data进行解析
./stackcollapse-perf.pl out.perf > out.folded  #对符号进行折叠
./flamegraph.pl out.folded >perf.svg #生成svg图