Linux系统-耗时检测-gprof操作入门

序言

一定时间的输入的程序处理延时，现需测量程序中各个函数的耗时比例，找到性能瓶颈，使用gprof工具检测。

1. gprof的功能

• gprof和oprofile对比

  • gprof：

    • GNU工具之一，默认linux系统中都带有这个工具

    • 原理：编译时在每个函数的出入口加入profiling代码，运行时统计程序在用户态的执行信息，得到每个函数的调用次数，执行时间，调用关系等信息。

    • 适用领域：

      • gprof简单易懂，适合于查找用户级程序的瓶颈
      • 对很多时间在内核态执行的程序，gprof不适合

  • oprofile：

    • 开源的profiling工具，2.6内核以上支持SMP系统带有

    • 原理：使用硬件调试寄存器来统计信息，进行profiling的开销比较小，而且可以对内核进行profiling。统计的信息包括：cache的缺失率，memory的访存信息，分支预测错误率等，这些信息gprof是得不到的，但是oprofile不能得到函数调用次数。

    • 适用领域：oprofile稍显复杂，但是得到的信息更多，更适合调试系统软件

2. gprof的使用

• 此处只介绍gprof的使用，oprofile的使用可参考官方站点：http://oprofile.sourceforge.net/about/

• gprof的使用流程：

  • 编译链接时加上-pg选项。一般我们可以加在 makefile中，如果需要得到带注释的源码清单，需要加-g选项

  • 运行可执行程序（程序正常退出会在运行目录下生成gmon.out文件）

  • gprof工具分析gmon.out文件

• gprof分析命令：

  • gprof -b：不再显示每个字段的详细描述

  • -p：只显示函数的调用图 call graph

  • -q：只显示函数的时间消耗列表

  • -e Name：不再显示函数Name及其子函数的调用图

    • 可以添加多个-e标志，一个-e标志只能指定一个函数

  • -E Name：不再显示函数Name及其子函数的调用图

    • 此标志类似于-e标志，但它在总时间和百分比时间的计算中排除了由函数Name及其子函数的耗时

  • -f Name：显示函数Name及其子函数的调用图

    • 可以指定多个-f标志，一个-f标志只能指定一个函数

  • -F Name：显示函数Name及其子函数的调用图

    • 类似于-f标志，一个-F标志只能指定一个函数，可以指定多个-F标志
    • 但在总时间和百分比时间计算中仅使用所打印的例程的时间
    • -F标志覆盖-E标志

  • -z：显示使用次数为零的例程

    • 按照调用计数和累积时间计算

3. gprof的检测示例

• 添加-pg和-g选项

  • gcc -g -pg -o test test.c

  • 或

  • gcc -o test test.c -pg -g

• 运行可执行程序再分析gmon.out文件

  • ./test

  • gprof test gmon.out -b

    • 需要把它和产生它的应用程序关联起来
    • 使用不同命令查看不同选项

• 或统一执行分析

  • gprof -b ./test gmon.out

  • 使用不同命令查看不同选项

• 执行后的一个例子：gprof test gmon.out -b

函数执行耗时

函数调用图

函数名索引

Acknowledgements:
http://www.cnblogs.com/StitchSun/articles/4286428.html
http://blog.youkuaiyun.com/garfier/article/details/12489953
http://blog.youkuaiyun.com/stanjiang2010/article/details/5655143

2017.08.04