55、性能分析与事件追踪工具介绍

性能分析与事件追踪工具介绍

在软件开发和系统调优过程中，性能分析和事件追踪是非常重要的环节。它们可以帮助开发者找出性能瓶颈，优化代码，提高系统的稳定性和效率。本文将介绍几种常用的性能分析和事件追踪工具，包括 perf、Ftrace、LTTng 和 BPF。

1. perf 工具

perf 是一个强大的性能分析工具，它可以帮助我们找出系统中性能瓶颈所在的函数。但在使用过程中，我们会发现列表顶部的函数大多是底层内存操作，这些函数通常已经经过了优化。不过，perf record 提供了一个有用的功能，它可以让我们查看调用栈，找出这些函数是从哪里被调用的。

1.1 调用图（Call graphs）

为了更好地了解这些高成本函数的上下文，我们可以在 perf record 中使用 -g 选项来捕获每个样本的回溯信息。这样，perf report 会在函数属于调用链的地方显示一个加号（+），我们可以展开追踪信息，查看调用链中更底层的函数。

需要注意的是，生成调用图依赖于从栈中提取调用帧的能力，这与 GDB 中的回溯功能类似。展开栈所需的信息编码在可执行文件的调试信息中，但并非所有的架构和工具链组合都能实现这一点。

1.2 perf annotate

当我们知道要查看哪些函数后，我们可能希望深入查看这些函数的代码，并了解每条指令的命中次数。perf annotate 就可以实现这个功能，它通过调用目标上安装的 objdump 副本来完成。我们只需要用 perf annotate 代替 perf report 即可。

perf annotate 需要可执行文件和 vmlinux 的符号表。