Linux perf 命令
perf 是 Linux 系统性能分析工具集，全称是 Performance Event Counters。它基于 Linux 内核的 perf_events 子系统，能够提供硬件和软件层面的性能分析能力。
perf 的主要功能包括：
CPU 性能分析函数调用追踪硬件事件统计软件事件监控系统调用跟踪
perf 基本语法
perf 命令的基本语法格式为：
perf [--version] [--help] COMMAND [ARGS]
常用子命令包括：
stat：性能计数器统计record：记录性能数据report：分析记录的数据top：实时性能监控list：列出可用事件annotate：源代码级分析
perf 常用子命令详解
perf stat
统计命令执行过程中的各种硬件和软件事件。
perf stat [options] command [command-options]
常用选项：
-e：指定要监控的事件-p：监控指定进程ID-a：监控所有CPU-r：重复运行并显示平均值-d：显示更多详细事件
示例：
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实例
# 统计 ls 命令的执行情况
perf stat ls
# 监控指定进程
perf stat -p 1234
# 监控特定事件
perf stat -e cycles,instructions,cache-misses ls
perf record
记录性能数据到文件（默认 perf.data）。
perf record [options] command [command-options]
常用选项：
-g：记录调用图（call graph）-F：采样频率（Hz）-p：记录指定进程-o：指定输出文件-e：指定要记录的事件
示例：
实例
# 记录 ls 命令的执行情况
perf record ls
# 以99Hz频率记录进程1234
perf record -F 99 -p 1234 -g
perf report
分析 perf record 记录的数据。
perf report [options]
常用选项：
-i：指定输入文件-n：显示样本数量--stdio：文本模式输出-g：显示调用图-s：按指定字段排序
示例：
实例
# 分析默认的 perf.data 文件
perf report
# 分析指定文件并以文本模式输出
perf report -i perf.data.old –stdio
perf top
实时显示系统中最消耗资源的函数。
perf top [options]
常用选项：
-e：指定监控事件-p：监控指定进程-K：隐藏内核符号-U：隐藏用户空间符号-g：显示调用图
示例：
实例
# 实时监控系统性能
perf top
# 监控特定事件
perf top -e cache-misses
perf list
列出所有可监控的事件。
perf list [hw|sw|cache|tracepoint|pmu|event_glob]
示例：
实例
# 列出所有事件
perf list
# 列出硬件缓存事件
perf list cache
perf 事件类型
perf 可以监控多种类型的事件：
HardwareCPU硬件事件cycles, instructionsSoftware内核软件事件context-switches, page-faultsCache缓存相关事件cache-references, cache-missesTracepoints内核静态跟踪点syscalls, block, schedPMU处理器特定事件(vendor specific)Breakpoints断点事件mem:[:access]
perf 实际应用示例
1. 分析程序性能瓶颈
实例
# 记录程序执行
perf record -g ./my_program
# 分析结果
perf report -g
2. 查找CPU热点函数
perf top -p $(pidof my_program)
3. 比较两次运行的性能差异
实例
# 第一次运行
perf record -o perf.data.1 ./my_program input1
# 第二次运行
perf record -o perf.data.2 ./my_program input2
# 比较差异
perf diff perf.data.1 perf.data.2
4. 分析系统调用
实例
# 列出可用的系统调用跟踪点
perf list ‘syscalls:*’
# 跟踪open系统调用
perf stat -e ‘syscalls:sys_enter_open’ -a sleep 10
perf 使用技巧
减少开销：对于长时间运行的性能分析，适当降低采样频率（如 -F 99）
符号解析：确保调试符号可用，可以通过安装调试包或使用-g编译程序
火焰图生成：结合FlameGraph工具生成直观的性能分析图
多核分析：使用 -a 选项监控所有CPU，或使用 -C 指定特定CPU
用户/内核空间分离：使用 -k 和 -u 选项分别分析内核和用户空间
常见问题解决
权限问题：
echo -1 > /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid
或使用sudo运行perf
缺少符号信息：
确保程序使用-g选项编译安装调试符号包
采样数据过大：
减少采样频率缩短采样时间使用–no-call-graph减少调用图信息
无法解析Java/Python等高级语言：
需要特定语言的perf工具支持考虑使用语言特定的分析工具
进阶学习资源
官方文档：Linux内核源码中的tools/perf/Documentation目录
书籍推荐：
《Systems Performance: Enterprise and the Cloud》《性能之巅：洞悉系统、企业与云计算》
在线资源：
Brendan Gregg的博客和工具集perf-tools工具集
相关工具：
FlameGraph：可视化性能数据bpftrace：更灵活的动态追踪
通过掌握perf命令，你可以深入分析Linux系统的性能特征，快速定位性能瓶颈，优化应用程序和系统配置。
以上就是linux性能分析工具是什么-perf 命令使用与实例的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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