2017q3 Homework1 (phonebook)

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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