Perf分析CPU性能问题笔记

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本文仅仅是一个笔记。
场景
观察进程的 CPU 使用情况
观察进程内各个函数的 CPU 使用情况:
sudo perf top -p <pid>
同时显示函数调用链:
sudo perf top -g -p <pid>
记录采样结果,以供后续分析,加上 - g 会记录调用链:
sudo perf record -g -p <pid>
读取采样结果:
sudo perf report
观察容器内进程 CPU 使用情况
容器内的进程实际上可以在 host machine 上看到,ps -ef | grep <text> 可以找得到。
因此同样可以用 perf top -p <pid> 观察,但是会出现无法显示函数符号的问题,注意观察 perf top 最下面一行:
Failed to open /opt/bitnami/php/lib/php/extensions/opcache.so, continuing without symbols
解决办法是先用 perf record 记录采样数据,然后将容器内文件系统绑定到 host 上,然后用 perf report –symfs <path> 指定符号目录。你得先安装 bindfs(下面有安装方法)。
mkdir /tmp/foo
PID=$(docker inspect –format {{.State.Pid}} <container-name>)
bindfs /proc/$PID/root /tmp/foo
perf report –symfs /tmp/foo

# 使用完成后不要忘记解除绑定
umount /tmp/foo/
把上面的 <container-name> 改成你要观察的容器名。
观察 Java 进程的 CPU 使用情况
你得要先安装 perf-map-agent(下面有安装方法),在启动 Java 进程的时候添加 -XX:+PreserveFramePointer 参数,下面是几个用法:

perf-java-top <pid> <perf-top-options>
perf-java-record-stack <pid> <perf-record-options>
perf-java-report-stack <pid> <perf-report-options>

更多用法见官网说明。
还可以使用 perf-java-flames <pid> <perf-record-options> 生成火焰图,你得先安装 FlameGraph(下面有安装方法)。关于火焰图的解读看 netflix 的这篇博客。
观察容器内 Java 进程 CPU 使用情况
目前没有办法。
附录:安装方法
下面讲的都是在 Ubuntu 16.04 系统上的安装方法。
perf
安装 perf
$ sudo apt install -y linux-tools-common
运行 perf 会出现:
$ perf
WARNING: perf not found for kernel 4.4.0-145

You may need to install the following packages for this specific kernel:
linux-tools-4.4.0-145-generic
linux-cloud-tools-4.4.0-145-generic

You may also want to install one of the following packages to keep up to date:
linux-tools-generic
linux-cloud-tools-generic
于是安装:
sudo apt install linux-tools-4.4.0-145-generic linux-cloud-tools-4.4.0-145-generic linux-cloud-tools-generic
bindfs
到 bindfs 官网下载源码包(本文写是版本为 1.13.11)。
先安装编译需要的工具:
sudo apt install -y cmake pkg-config libfuse-dev libfuse2 autoconf
解压缩源码包,进入 bindfs 目录,编译:
./configure && make && sudo make install
perf-map-agent
到 github clone perf-map-agent 的源码仓库。
安装 JDK,你之后要监测的程序都得用这个 JDK 启动,这个 JDK 也用来编译 perf-map-agent。用 apt 安装 openjdk 的方法见下面。
编译:
cmake .
make

# will create links to run scripts in /usr/local/bin
sudo bin/create-links-in /usr/local/bin
安装 openjdk
sudo apt-get install -y openjdk-8-jdk
通过这种方式安装是没有 JAVA_HOME 环境变量的,因此我们要自己设置一个,查找 openjdk 的安装路径:
dpkg-query -L openjdk-8-jdk
将发现结果写到~/.bashrc 里:
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64
FlameGraph
到 github clone FlameGraph 的源码仓库。
到~/.bashrc 设置环境变量:
export FLAMEGRAPH_DIR=<path-to-flame-graph>

正文完
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