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perf 性能分析

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最后更新时间： 2026-10-19 17:22:51

简介
perf 是轻量级的性能分析器，可以对内核、用户态程序进行分析（profiling）、跟踪（tracing）。
安装
内核已经编译支持，直接安装用户态软件包即可:
dnf install perf
说明：您可以使用 perf --help 查看 perf 的子命令。
perf 使用
perf 事件
perf 支持硬件事件（cycles、cache-misses 等）、软件事件（page-faults 等）、kprobes/uprobes、tracepoints 等。您可以使用 perf list 查看 perf 支持的具体事件，使用 perf list --help 查看更详细的使用方法。
查看 perf 支持的 tracepoints：
perf list tracepoint
输出示例（节选）：
﻿
List of pre-defined events (to be used in -e or -M):
﻿
  alarmtimer:alarmtimer_cancel                       [Tracepoint event]
  alarmtimer:alarmtimer_fired                        [Tracepoint event]
  alarmtimer:alarmtimer_start                        [Tracepoint event]
  alarmtimer:alarmtimer_suspend                      [Tracepoint event]
  avc:selinux_audited                                [Tracepoint event]
  block:block_bio_backmerge                          [Tracepoint event]
  block:block_bio_bounce                             [Tracepoint event]
  block:block_bio_complete                           [Tracepoint event]
  block:block_bio_frontmerge                         [Tracepoint event]
perf stat
perf 包含两种模式：
counting（计数）模式，通过 PMC 寄存器对选择的事件进行计数。
sampling（采样）模式，统计采样间隔时正在执行的函数等的次数，运行时间越长的函数，被采样到的概率越大，其 CPU 占用率也就越高。
perf stat 对事件计数并汇总显示，不会记录到 perf.data 文件中。示例如下，对系统调用进行计数：
perf stat -e "syscalls:sys_enter_*" -a -- sleep 10
输出示例：
﻿
 Performance counter stats for 'system wide':
﻿
                 1      syscalls:sys_enter_socket                                          
                 0      syscalls:sys_enter_socketpair                                      
                 0      syscalls:sys_enter_bind                                            
                 0      syscalls:sys_enter_listen                                          
                 1      syscalls:sys_enter_accept4                                         
                 0      syscalls:sys_enter_accept                                          
                 1      syscalls:sys_enter_connect                                         
                 0      syscalls:sys_enter_getsockname                                     
                 0      syscalls:sys_enter_getpeername                                     
                 2      syscalls:sys_enter_sendto                                          
                 8      syscalls:sys_enter_recvfrom                                        
                 3      syscalls:sys_enter_setsockopt                                      
                 4      syscalls:sys_enter_getsockopt
perf record
perf record 对事件进行采样，并记录到 perf.data 文件中，并且可以提供调用栈等信息。
如下，对所有的 CPU 进行采样：
perf record -a -g -- sleep 5
在执行命令的当前目录下生成 perf.data 文件。
perf report
perf report 对 perf.data 文件中的性能数据进行分析。
在 perf.data 文件所在的目录直接执行 perf report，进入交互模式，类似 top 命令，按照提示在窗口进行操作：
perf report
输出示例：
Samples: 7K of event 'cpu-clock:pppH', Event count (approx.): 1945500000
  Children      Self  Command          Shared Object         Symbol
+   99.88%     0.00%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] secondary_startup_64_no_verify
+   99.88%     0.00%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] cpu_startup_entry
+   99.88%     0.01%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] do_idle
+   99.87%     0.01%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] cpuidle_idle_call
+   99.86%     0.01%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] default_idle_call
+   99.85%    99.73%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] __cpuidle_text_start
+   82.83%     0.00%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] start_secondary
+   17.05%     0.00%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] start_kernel
+   17.05%     0.00%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] arch_call_rest_init
+   17.05%     0.00%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] rest_init
     0.12%     0.00%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] __irq_exit_rcu
执行 perf report --stdio 进入非交互模式，适合将分析结果重定向到文本文件：
perf report --stdio
输出示例（节选）：
# Total Lost Samples: 0
#
# Samples: 7K of event 'cpu-clock:pppH'
# Event count (approx.): 1945500000
#
# Children      Self  Command          Shared Object         Symbol                                  
# ........  ........  ...............  ....................  ........................................
#
    99.88%     0.00%  swapper          [kernel.vmlinux]      [k] secondary_startup_64_no_verify
|
﻿
            ---secondary_startup_64_no_verify
               |          
﻿
               |--82.83%--start_secondary
﻿
               |          cpu_startup_entry
﻿
               |          do_idle
﻿
               |          |          
﻿
               |           --82.82%--cpuidle_idle_call
﻿
               |                     |          
﻿
               |                      --82.81%--default_idle_call
﻿
               |                                |          
﻿
               |                                 --82.79%--__cpuidle_text_start
perf script
perf script 提供了 perf 软件包中很多脚本的功能，辅助性能数据分析、输出，其中包括有名的火焰图。
在 perf.data 文件所在的目录直接执行，展示采集到的事件及调用栈：
perf script
输出示例（节选）：
swapper     0 [000] 23750.198473:     250000 cpu-clock:pppH: 
        ffffffffb1373120 __cpuidle_text_start+0x10 (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
        ffffffffb1373303 default_idle_call+0x33 (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
        ffffffffb0946468 cpuidle_idle_call+0x158 (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
        ffffffffb0946536 do_idle+0x76 (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
        ffffffffb0946759 cpu_startup_entry+0x19 (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
        ffffffffb1363a5a rest_init+0xca (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
        ffffffffb2c444c6 arch_call_rest_init+0xa (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
        ffffffffb2c44979 start_kernel+0x48b (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
        ffffffffb080015a secondary_startup_64_no_verify+0xe5 (/boot/vmlinux-6.6.6-2401.0.1.tl4.x86_64)
如需使用火焰图，需要先安装软件包 js-d3-flame-graph:
dnf install js-d3-flame-graph
然后在 perf.data 所在的目录执行 perf script report flamegraph ，生成火焰图文件 flamegraph.html，在桌面环境用浏览器打开。

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