Linux火焰图实操以及分析_linux 火焰图-优快云博客

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本文详细描述了一个项目，通过Linux火焰图追踪分析CPU占用过高的问题，涉及源代码编写、性能测试、进程监控、函数定位优化，以及使用perf工具生成火焰图进行深入剖析。项目团队成功在Linux系统上运行Java代码并监控进程，提升了系统性能问题的诊断能力。

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火焰图追踪项目报告

1. 项目概述：

通过Linux火焰图来检测程序占用CPU过高的实际具体问题。

通过Linux火焰图来找出占用CPU过高的具体线程使用的函数。并加以分析，交给开发人员，进行具体函数优化，数据结构优化。

适用于系统CPU占用率过高，系统出现问题，运维人员进行具体进程、线程、函数分析。

2. 项目人员及分工：

项目负责人：金X

项目开发人员：周x、迟xx

运维人员：金x、陈xx

技术实现

1.由开发人员进行编写源代码

2.有开发人员实现在Linux系统上运行源代码程序

3.由运维人员对进程实施监控追踪，查询有问题进程的具体函数，并生成火焰图

4.由运维人员对火焰图进行分析，对出现问题函数进行具体汇报

项目报告

一、技术实现报告：源代码生成部分

通过LINUX火焰图检测程序占用CPU占用率过高的问题代码思路：

源代码展示

设计构想

使用for循环创建一个非常大的二维整数数组（理论构想数组大小为1000000000*10000000000 但是大了会造成系统瘫痪，无法进行数据分析，太小cpu占用率无法具体显现，所以需要具体尝试找到一个合适的区间值），并尝试在控制台上打印出数组的内容。最后确定数组的大小为14595x14595，这是一个非常大的数组，从而占用大量的内存空间。

Ps:虽然别看他是一个简单的利用for循环的数组代码，但是他是简单高效的占用大量CPU 内存的方法

为何不把他转换为exe应用程序而是直接使用java代码

1、首先文件格式不同，Windows下的EXE是PE格式（64位版本叫PE32+），而Linux下的可执行程序是ELF32或ELF64格式的。在Linux下面运行EXE，系统会尝试以ELF格式解析PE文件，显然不会成功。

2、除此之外，系统调用的接口也不同。32位的Linux使用0x80软中断，64位的Linux采用汇编指令syscall，同时还定义了一套专门的调用约定（calling convention）。Windows没有公开NT内核的系统调用规范，而是用WIN32 API进一步封装，用户程序通过系统的DLL访问系统功能。在不同版本的NT内核之间，系统调用接口可能都是不一致的，更不要说NT和Linux之间的区别了。

3、除了文件格式以及系统调用，还有一个关键区别就是共享库。Linux下称作shared object，Windows下简称DLL。一个可执行文件可能需要很多共享库才能运行，例如Windows下的msvcrt.dll。共享库是操作系统提供的，动态链接也是操作系统负责，不同系统的行为各不相同。

如果你就是想在Linux上运行.exe文件提供以下方法：

在Linux下运行EXE，最有名的解决方案是wine（Wine Is Not an Emulator）。既然Windows不公开系统调用，完全通过win32 API访问内核功能，那么只要使用Linux的系统调用提供一套新的win32 API实现，就能让EXE跑在Linux中了，毕竟接口都定义好了。wine另一个任务就是解析PE格式的文件，既然Linux不认识PE，那么就要添加一个内核模块，让内核能够识别并加载EXE，同时提供一套替代的系统DLL。

在Linux系统上运行源代码程序

由于java代码转换成exe文件无法在linux系统中运行，所以需要直接在linux系统中运行java代码。

首先把java代码文件上传到linux系统中，但是由于linux系统自带的java环境无法运行所以我重新配置了一个java环境，然后通过配置好环境自带的jps命令可以检测出系统能否正常执行Java进程。

其次通过javac这个指令来编译后缀名是 .Java的文件，会在当前目录下生成后缀名为.class的文件，执行javac这条命令后在当前的目录下有.class文件证明系统已经编译成功，反之javac命令执行有误。还需要我们进行一些配置上的更改。

最后通过java指令后加文件名（注意文件名不加任何文件后缀名）来执行java文件，Linux显示执行后的程序，证明我们的目的实现了，Java程序成功在Linux上运行了。但由于源代码程序过庞大无法运行，向系统征集调用的内存过多，会使系统直接报错，需要经过我们不断地调试并找到一个合适的临界值。通过这个临界值来修改源程序代码后进行查询追踪。