CPU占用分析工具之perf（一）

2017-07-28 本文已影响525人夜境

本文章转载于搜狗测试

简介：perf是分析cpu占用的一份工具，用起来简单又强大，同时它也有它运行的局限性，例如需要cpu支持PMU，具体方案是cat /proc/cpuinfo，然后在flags项里找arch_perfmon。（PMU指的是cpu硬件支持软件对某些计算进行计数，具体可参考intel的官方文档：

当进程出现cpu使用异常，或跑某些类型压力测试的时候希望分析cpu在不同函数里的占用（例如，到底是rank的哪一块函数占用cpu太多？是这次提测新修改的部分吗？）

优势：使用方便，只需一行命令。暴露问题明确，涉及cpu问题的场景下可以很好的帮助我们去分析问题原因。

对于cpu不同核心占用的区别，我们可以直接通过工具暴露出来。由于一台机器有多个cpu核心，我们可以方便分析该机器上是否仍有cpu资源空闲，该多开进程还是多开线程增强性能（通过对知乎站内summary的实践，发现在线程开大一倍之后cpu不能充分利用，多开进程就简单地把负载基本翻倍了）。

对进程cpu使用，有一个更加细致的预览。通过perf stat-p pidxxx可以对该进程的cpu使用状态有一个预览，并判断他是否真的是cpu占用过多，还是堵在I/O上更多一些。

此外这个功能还有个小case，给出了当时cpu的频率，可以发现是否服务器采用了节能模式，导致cpu的功率降低，或者尽早发现新机器对旧机器的cpu频率差异导致性能差异。

不足：需要cpu支持PMU，目前我们测试机比较古老的E5620机器都支持，目前还没看到不支持的机型。

需要代码环境支持，无法直接在线上/线下拖bin执行的方式跑。根据淘宝同学的文档，他们经过二次开发可以通过线上报告线下分析，但是线上跑仍然存在引发死机的风险。参考：

对java程序的支持，我们采用默认的perf找不到对应的c代码。

一些我们想到的问题：

（1）能否指定某个时间段进行分析？

目前的版本没有此功能，所以推荐人工控制perf的启动和关闭，类似jstat监控。report生成后是二进制文件，暂无法直接用vim或者grep想要的时间段。

（2）能否指定监控哪个核？

可以用perf record -C 0,1,2这种格式监控，方便某些进程特殊情况如果指定只使用cpu的一部分资源，只对这些cpu资源进行监控，或者验证其他不希望跑该进程的cpu，是否真的没有在处理这个进程的请求。

（3）监控(执行perf record)期间是否会导致性能下降？

从lquery为例观察的各50分钟的结果来看，cpu波动更大，尖峰更高，平均值差距不大(2%左右)

不带perf的cpu监控

带perf监控中的

（4）还有什么场景下可以使用perf？

需要cpu详细数据，针对cpu进行改进/变化的测试场景，涉及更换/对比cpu的测试场景。还有其他更多场景等待你的发掘~

（5）记录数据的大小？

记录数据打50分钟约产生了2.4G的数据，这里的数据是以上打lquery产生的记录文件

[ perf record: Woken up 9814 times to write data ]

[ perf record: Captured and wrote 2457.492 MB perf.data (~107369469 samples) ]