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performance之在Linux中测量C程序缓存命中/未命中和CPU时间的最简单工具

2024年05月10日51yjmyzz

我正在用 C 语言编写一个小程序,我想测量它的性能。

我想看看它在处理器中运行了多少时间以及它进行了多少次缓存命中+未命中。有关上下文切换和内存使用情况的信息也很好。

该程序的执行时间不到一秒。

我喜欢/proc/[pid]/stat的信息,但我不知道在程序死亡/被杀死后如何查看它。

有什么想法吗?

编辑:我认为 Valgrind 增加了很多开销。这就是为什么我想要一个简单的工具,比如/proc/[pid]/stat,它总是存在的。

请您参考如下方法:

使用性能:

perf stat ./yourapp 

请参阅kernel wiki perf tutorial了解详情。这使用了 CPU 的硬件性能计数器,因此开销非常小。

来自维基的示例:

perf stat -B dd if=/dev/zero of=/dev/null count=1000000 
 
Performance counter stats for 'dd if=/dev/zero of=/dev/null count=1000000': 
 
        5,099 cache-misses             #      0.005 M/sec (scaled from 66.58%) 
      235,384 cache-references         #      0.246 M/sec (scaled from 66.56%) 
    9,281,660 branch-misses            #      3.858 %     (scaled from 33.50%) 
  240,609,766 branches                 #    251.559 M/sec (scaled from 33.66%) 
1,403,561,257 instructions             #      0.679 IPC   (scaled from 50.23%) 
2,066,201,729 cycles                   #   2160.227 M/sec (scaled from 66.67%) 
          217 page-faults              #      0.000 M/sec 
            3 CPU-migrations           #      0.000 M/sec 
           83 context-switches         #      0.000 M/sec 
   956.474238 task-clock-msecs         #      0.999 CPUs 
 
   0.957617512  seconds time elapsed 

无需手动加载内核模块,在现代 debian 系统(带有 linux-base 软件包)上它应该可以工作。使用perf record -a/perf report组合,您还可以进行全系统分析。任何具有调试符号的应用程序或库都会在报告中显示详细信息。

用于可视化flame graphs看起来效果很好。 (2020 年更新:hotspot UI 集成了火焰图。)