【test】【linux perf】【Android simpleperf】 获取火焰图 使用示例

火焰图

https://www.brendangregg.com/flamegraphs.html
（1）火焰图简介：火焰图（Flame Graph）是由Linux性能优化大师Brendan Gregg发明的，Flame Graph以一个全局的视野来看待时间分布，它从底部往顶部，列出所有可能的调用栈。其他的呈现方法，一般只能列出单一的调用栈或者非层次化的时间分布。
（2）火焰图含义：
1）y 轴表示调用栈, 每一层都是一个函数. 调用栈越深, 火焰就越高, 顶部就是正在执行的函数, 下方都是它的父函数.
2）x 轴表示抽样数, 如果一个函数在 x 轴占据的宽度越宽, 就表示它被抽到的次数多, 即执行的时间长. 注意, x 轴不代表时间, 而是所有的调用栈合并后, 按字母顺序排列的。
3）火焰图就是看顶层的哪个函数占据的宽度最大. 只要有 “平顶”(plateaus), 就表示该函数可能存在性能问题。
4）颜色没有特殊含义, 因为火焰图表示的是 CPU 的繁忙程度, 所以一般选择暖色调.
（3）互动性：火焰图是基于 stack 信息生成的 SVG 图片, 用来展示 CPU 的调用栈，可以与用户互动。
（4）访达查看：点击某一层，火焰图会水平放大，该层占据所有宽度，显示详细信息。此时左上角会显示”reset zoom“，点击后图片就会恢复当原样。
（5）搜索：按下Ctrl+f会显示一个搜索框，用户可以输入关键词过着正则表达式，符合条件的函数会高亮显示。

git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git
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perf

Perf是一个包含22种子工具的工具集，以下是最常用的5种：
perf list
perf stat
perf top
perf record
perf report

perf list

使用perf list命令可以列出所有能够触发perf采样点的事件。
（1）不同的系统会列出不同的结果该列表很。但是按照事件类型都可以归为以下三类：
1）Hardware Event：由PMU硬件产生的事件，比如cache命中；
2）Software Event：内核软件产生的事件，比如进程切换；
3）Trachpoint Event：内核中的静态 tracepoint 所触发的事件，这些 tracepoint 用来判断程序运行期间内核的行为细节，比如 slab 分配器的分配次数等。

（2）同时还可以显示特定模块支持的perf事件：hw/cache/pmu都是硬件相关的；tracepoint基于内核的ftrace；sw实际上是内核计数器。
1）hw/hardware显示支持的硬件事件相关，如： perf list hardware
2）sw/software显示支持的软件事件列表： perf list sw
3）cache/hwcache显示硬件cache相关事件列表： perf list cache
4）pmu显示支持的PMU事件列表： perf list pmu
5） tracepoint显示支持的所有tracepoint列表，这个列表就比较庞大： perf list tracepoint

perf record

记录指定命令或进程的性能数据。它可以捕获各种硬件和软件事件，以及进程的执行轨迹，以便后续进行性能分析。

perf record [options] 

-e ：指定要监测的性能事件。可以是硬件事件（如 CPU 指令、缓存命中等）或软件事件（如 CPU 周期、上下文切换等）。可以使用 perf list 命令查看可用的事件列表。
-e cpu-clock 指perf record监控的指标为cpu周期。
-g：记录程序的调用图（call graph）信息，用于分析函数调用关系。
-p ：指定要监测的进程 ID，而不是运行特定命令。
-o ：指定输出文件，将记录的性能数据保存到文件中。
-F ：指定采样频率，即记录性能事件的间隔时间。
--call-graph ：指定调用图的类型，如 fp（frame pointer）或 dwarf（使用 DWARF 调试信息）。
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perf script

用于将记录的性能数据解析并生成可读的文本输出。它可以将 perf.data 文件中的二进制性能数据转换为文本形式，以便进行后续的分析和可视化。

perf script [options] 

-i ：指定输入文件，即要解析的 perf.data 文件，默认为当前目录下的 perf.data。
-s ：指定脚本文件，用于对解析后的数据进行进一步处理和输出定制。
-F ：指定输出格式，支持的格式包括 comm, pid, tid, time, cpu, event, trace 等。
-D：输出调试信息，用于调试解析过程。
--ns：以纳秒为单位显示时间戳。
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perf stat

启动应用程序并分析该程序完整生命周期的性能状况。虽然perf top也可以指定pid，但是对于perf top而言必须先启动应用才能查看信息。perf stat能够运行指令，并且能完整统计应用整个生命周期的信息。

perf report

读取perf record创建的文件，并给出热点分析结果

perf top

实时的观察下CPU时间的花费情况

官方perf使用示例

https://www.brendangregg.com/perf.html
抓cpu使用情况

# Sample CPU stack traces for the entire system, at 99 Hertz, for 10 seconds (< Linux 4.11):
perf record -F 99 -ag -- sleep 10

# Sample CPU stack traces for the entire system, at 99 Hertz, for 10 seconds (>= Linux 4.11):
perf record -F 99 -g -- sleep 10
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记录60s系统中发生的所有上下文切换事件

perf record -e context-switches -ag -- sleep 60
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监测整个系统的 CPU 使用情况

perf record -g -a
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抓取 CPU 事件数据

# Sample on-CPU kernel instructions, for 5 seconds:
perf record -e cycles:k -a -- sleep 5 

# Sample on-CPU user instructions, for 5 seconds:
perf record -e cycles:u -a -- sleep 5 

# Sample on-CPU user instructions precisely (using PEBS), for 5 seconds:
perf record -e cycles:up -a -- sleep 5 
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统计 CPU 循环事件、指令数、缓存引用、缓存失效和总线周期等性能指标的命令

# Various basic CPU statistics, system wide, for 10 seconds:
perf stat -e cycles,instructions,cache-references,cache-misses,bus-cycles -a sleep 10
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以mysqld进程为例

-g：记录程序的调用图（call graph）信息，用于分析函数调用关系

sudo perf record -a -g -F99 -p $(pgrep -x mysqld) -- sleep 60
sudo perf report -n --stdio
#用perf script工具对perf.data进行解析
sudo perf script -i perf.data > perf.unfold
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使用火焰图展示结果

#将perf.script中的符号进行折叠
./FlameGraph/stackcollapse-perf.pl ./perf.unfold>  perf.folded
#最后生成svg图
./FlameGraph/flamegraph.pl ./perf.folded> out.svg
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参考：

https://blog.csdn.net/ActionTech/article/details/103478620
https://www.brendangregg.com/FlameGraphs/cpuflamegraphs.html
https://www.cnblogs.com/happyliu/p/6142929.html
https://blog.csdn.net/mijichui2153/article/details/103225756

android

simpleperf

https://blog.csdn.net/zhuyong006/article/details/103112571
https://android.googlesource.com/platform/system/extras/+/master/simpleperf/doc/scripts_reference.md#run_simpleperf_without_usb_connection_py

https://blog.csdn.net/chaihuasong/article/details/110475287
1.获取perf.data文件

simpleperf record -e context-switches -a -g -- sleep 20 #抓取系统中发生的所有上下文切换事件
simpleperf record -a -g -- sleep 20 #抓取整个系统的 CPU 使用情况
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2.使用adb获取perf.data文件，需要使用android ndk
3.下载android ndk,并配置好
https://developer.android.google.cn/ndk/downloads?hl=zh-cn
4将perf.data文件放到Android ndk的simpleperf目录
5.使用cmd进入simpleperf目录
6.在cmd中使用report_html.py生成火焰图

python report_html.py
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