perf kvm查看虚机热点调用

当无法直接连接到虚拟机进行分析时,可以借助PerfKVM在宿主机上进行监控。首先从虚机导出kallsyms和modules文件,然后在宿主机上使用PerfKVM记录并分析指定虚机进程的调用情况。通过示例展示,当虚机执行dd命令时,观察到大量shmen写操作,验证了分析的有效性。

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背景:

当需要分析虚机内部函数调用情况,有时候无法连接到虚机(例如ssh和vnc都连不进去),这时候常规手段就无法进行分析。此时可用perf kvm在宿主机上去分析虚机内部得调用情况。

步骤:

1. 导出虚机内部的kallsyms和modules文件到宿主机上。如果虚机已经无法连接进去,可找一台相同的虚机(内核和硬件配置都一致)并导出这两个文件。下面示例,guest对应待导出文件的虚机。

   ssh guest  "cat /proc/kallsyms" > /tmp/guest.kallsyms
   ssh guest  "cat /proc/modules" > /tmp/guest.modules

2. 在宿主机上开始监测,pid对应虚机的主进程号:

   perf kvm  --host --guest --guestkallsyms=/tmp/guest.kallsyms --guestmodules=/tmp/guest.modules  record -p pid  -a -g

   采集一段时间后 ctrl + c停止采集,会在当前目录下生成perf.data.kvm文件

3. 分析采集报告:

   perf kvm --guest --guestkallsyms=/tmp/guest.kallsyms --guestmodules=/tmp/guest.modules report -i perf.data.kvm

  

 示例:  

测试在虚机上进行dd命令:

dd if=/dev/zero of=/tmp/tmp.bin bs=1048576 count=10240

在宿主机上执行采集分析后得到下面结果:

可以看出有大量的shmen写操作,符合预期

### 使用 Perf 工具展示函数调用关系 Perf 是一个强大的 Linux 性能分析工具,可以用来收集硬件计数器数据和其他性能指标。对于展示函数调用关系,`perf record` 和 `perf report` 子命令提供了必要的功能来捕获和可视化这些信息。 为了记录带有调用图的信息,可以通过指定 `-g` 参数运行 `perf record` 命令。这会启用栈跟踪采集模式,在执行期间保存程序的调用链路[^1]: ```bash sudo perf record -g ./your_program ``` 完成录制之后,通过 `perf report` 查看报告并导航调用层次结构。此操作允许用户交互式浏览由 `perf record` 创建的数据文件中的函数调用路径及其对应的性能统计信息: ```bash perf report --call-graph flat ``` 上述命令将以平面视图显示调用图表,使得更容易理解各个函数之间的相互作用以及它们消耗的时间比例。如果希望获得更详细的输出,则可以选择其他格式化选项或者导出到外部可视化工具中进一步处理。 另外值得注意的是,除了直接利用内置的功能外,还可以借助第三方脚本或插件增强 perf 的能力,比如 FlameGraph 可以生成直观易懂的火焰图表示法来呈现复杂的嵌套调用情况。 #### 示例代码片段演示如何获取函数调用关系 下面给出一段简单的 C++ 程序作为例子,并说明怎样对其进行剖析得到其内部方法间的关联性: 假设有一个名为 `example.cpp` 文件内容如下所示: ```cpp #include <iostream> using namespace std; void foo() { cout << "foo()" << endl; } void bar() { foo(); cout << "bar()" << endl; } int main(){ bar(); } ``` 编译该源码后可按照前述指导使用 perf 进行采样分析: ```bash g++ -o example example.cpp sudo perf record -g ./example sudo perf report --call-graph flat ``` 以上过程将会捕捉到从 `main()` 到 `bar()` 再至 `foo()` 的完整调用链条,并能在最终产生的报表里体现出来。
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