性能分析利器之perf浅析( 三 ) _perf

major-faults：页错误，内存页已经被swap到硬盘上，需要I/O换回

minor-faults ：页错误，内存页在物理内存中，只是没有和逻辑页进行映射

5.2. perf stat
【性能分析利器之perf浅析】perf stat可以对程序运行过程中的性能计数器(包括Hardware，software counters)进行统计，分析程序的整体消耗情况：
$perf stat lsPerformance counter stats for 'ls': 2.164836 task-clock (msec) # 0.808 CPUs utilized51 context-switches # 0.024 M/sec4 cpu-migrations # 0.002 M/sec333 page-faults # 0.154 M/sec5506056 # 2.543 GHz0 stalled-cycles-frontend # 0.00% frontend cycles idle0 stalled-cycles-backend # 0.00% backend cycles idle6100570 instructions # 1.11 insns per cycle1298744 branches # 599.927 M/sec18509 branch-misses # 1.43% of all branches0.002679758 seconds time elapsed具体各个字段的含义在perf list中已经列出了，这里分析一下重要的数据：

task-clock (msec): cpu处理task所消耗的时间，单位ms，0.808 CPUs utilized的表示cpu使用率为80.8% = 2.164836 / 2.679758. 该值越高代表程序是CPU bound而非IO bound 类型。
instructions：执行的指令条数，insns per cycle: 即IPC，每个cpu周期执行的指令条数，1.11 = 6100570(instructions) / 5506056(cycles),IPC比上面的CPU使用率更能说明CPU的使用情况，关于IPC有一篇brendangregg的文章，很好的说明CPU使用率不是一个很好的性能分析指标
stalled-cycles-frontend和stalled-cycles-backend表示CPU停滞统计，具体可参考

perf stat可以加上-e选项来设置自己关心的事件统计，具体参数可以通过上面的perf list来查看
5.3. perf top
perf top类似系统的命令top，可以实时的查看当前系统各个进程的各个函数的性能计数分析：$sudo perf top

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perf top的和perf record的功能参数差不多，我们可以加上-e：来统计特定的event，-g: 开启call-graph, -p：分析特定的进程
平常我们用的更多的是perf record，因为它可以将profiler的结果输出到文件，然后通过perf report来进行分析，或者通过可视化工具进行分析和输出。所以下面着重介绍perf record
5.4. perf record
perf reord可以运行一个命令，但更多的是对已运行的进程进行性能分析，并将分析结果输出到perf.data(默认该文件名)中。不会像perf top一样实时输出分析结果。输出perf.data可以通过perf report进行分析，或者通过perf script输出结果给第三方输出可视化的视图。用前面的示例代码进行测试如下：
$perf record -g -F 99 ./a.out$perf report

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perf record几个总要参数说明一下：

-F: 事件采样的频率, 单位HZ, 更高的频率会获得更细的统计，但会带来更多的开销
-g: 进行堆栈追踪，生成调用关系图，等价于–call-graph，默认情况下，-g等同于–call-graph fp，即通过frame pointer来进行堆栈追踪。如果frame pointer被优化掉的话，可以通过dwarf, lbr进行堆栈追踪
sleep: 采样的时间

5.5. perf可视化分析
perf 提供了内置的可视化分析工具 perf timechart，例如：
$perf timechart record ./a.out$perf timechart

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perf timechart输出的是进程运行过程中系统调度的情况，无法对程序的具体代码段进行性能分析，但可以看出总结运行情况：running，idle，I/O等，
Brendangregg写了两款对perf采样结果进行可视化分析的开源工具：Flame Graphs和HeatMap. FlameGraphs即所谓的火焰图，是大家使用比较多的工具，能清晰的展示程序各个函数的性能消耗。HeatMap可以从采样数据中的延迟数据来进行消耗展示。
下面是对之前实例代码的采样数据perf.data进行FlameGraphs的绘制：
$perf script |./stackcollapse-perf.pl|./flamegraph.pl > fg_output.svg

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perf_flamegraph.png
6. 参考Perf官方wiki
https://perf.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page
Perf 维基百科
https://en.wikipedia.org/wiki/Perf_(Linux)
Perf – Linux下的系统性能调优工具，第 1 部分
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-perf1/index.html
Linux 效能分析工具: Perf
http://wiki.csie.ncku.edu.tw/embedded/perf-tutorial
Linux内核调试技术——kprobe使用与实现
https://blog.csdn.net/luckyApple1028/article/details/52972315