# 2017q3 Homework1 (phonebook)

contributed by < `BreezeDa` >
###### tags: `sysprog2017`

## Linux 效能分析工具: Perf

Perf 全名是 Performance Event，他可以測量 CPU performance counters, tracepoints, kprobes, and uprobes (dynamic tracing)。他可取樣分析的東西很多，不過可以分成三類:
- Hardware event
- Software event
- Tracepoint event

### 跑個範例程式
跟著 [perf 原理和實務](https://hackmd.io/s/B11109rdg) 實作一次範例，利用 perf 取樣以下程式

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

double compute_pi_baseline(size_t N) {
    double pi = 0.0;
    double dt = 1.0 / N;
    for (size_t i = 0; i < N; i++) {
        double x = (double) i / N;
        pi += dt / (1.0 + x * x);
    }
    return pi * 4.0;
}
int main() {
    printf("pid: %d\n", getpid());
    sleep(10);
    compute_pi_baseline(50000000);
    return 0;
}

程式碼中的 compute_pi_baseline() 代入了相當大的整數，由此我們可以猜側程式大部分的時間將會花在該函式中的 for loop。

在程式執行後，會先印出 pid，我們趁他執行結束前輸入以下指令，便可對該程式做取樣

$ sudo perf top -p $pid

當程式跑完， perf 便會秀出取樣結果
由上圖 "cycles"，知道數據表示 cycle 百分比，而結果如我們所預期的 compute_pi_baseline() 佔了很高的比例

### 基本指令

- `$ perf list` : 可列出 perf 目前可以觸發的 event ， 將會看到 Hardware event、 software Event 、 HardWare cache event，另外據 [perf 原理和實務](https://hackmd.io/s/B11109rdg) 描述，需要 root 權限才可以看到 trace point event。

- `$ perf top` : 該指令類似 linux 內建的 top 它能夠「即時」的分析各個函式在某個 event 上的熱點 (或者說 bottleneck)，找出拖慢系統的兇手，就如同上面那個範例一樣。預設的 event 是 cycle ， 預設的取樣頻率是 4000 次/s，若 event 想改為 cache miss ，頻率想改為 5000 `$ perf top -e cache-misses -c 5000`

-

參考資料
- [perf 原理和實務](https://hackmd.io/s/B11109rdg)