57、Linux性能分析与实时编程指南

Linux性能分析与实时编程指南

1. Linux性能分析工具概述

在Linux系统中，有众多用于性能分析和跟踪的工具。当系统性能不如预期时，可按以下步骤进行分析：
- 首先使用 top 命令初步识别问题。若问题出在单个应用程序上，可使用 perf record/report 对其进行性能分析。不过，使用 perf 前需配置内核以启用该功能，同时还需要二进制文件和内核的调试符号。
- 若问题不局限于单个应用，可使用 perf 或BCC工具获取系统级的性能视图。

此外，还有其他一些工具：
- Ftrace ：当你对内核行为有特定疑问时，Ftrace能发挥作用。其函数和函数图跟踪器可详细展示函数调用的关系和顺序，事件跟踪器能提取函数的更多信息，如参数和返回值。
- LTTng ：利用事件跟踪机制，添加高速环形缓冲区，可从内核中提取大量数据。
- Valgrind ：能在沙盒中运行代码，可报告一些难以通过其他方式追踪的错误。使用Callgrind工具可生成调用图并报告处理器缓存使用情况，使用Helgrind可报告与线程相关的问题。
- strace ：是查找程序进行哪些系统调用的好工具，可用于跟踪文件打开调用、查找文件路径名以及检查系统唤醒和传入信号。

在使用这些工具时，要注意避免观察者效应，确保测量结果对生产系统有效。

2. 实时编程简