Linux下的兩個輔助編程工具 perf 和 GDB

前幾天在實驗室作了幾個小實驗，受益不淺，寫代碼卻是其次，最重要的是漸漸瞭解了真實的 計算機科學 工做方式。

不少工做均可以用 linux 下的工具高效完成，例如 要跑一組實驗，其中有兩個參數變更，那麼就不須要手動運行屢次，只用一個 Shell Script 就能完成。配合 awk 效率更高。

其中兩個工具真得很受用，一個是 GDB， 一個是 perf。前者用於程序調試，後者用於程序性能偵測。

 

GDB 是linux下很出色的調試器， 不少經常使用的調試工具，例如 breakpoint, call stack 都有很好的實現。

對於 GDB， 推薦閱讀這個 tutorial， 很是好，尤爲是後面集成的針對 STL 的 pcontainer 方法。 

對於以前常常發生的段錯誤 SF， 以及常常出現的 core dump，都能用 GDB 準肯定位。只不過，在使用 g++ 編譯的時候，要加上 -ggdb 參數，同時儘可能不要打開優化，不然編譯器很難記錄每一個符號。

 

perf 是內置在 linux 內核裏的一個程序性能偵測工具。具體源碼應該能夠在 kernel 裏找到。

以前使用一個圖系統跑實驗，發現多線程性能不佳，可是不能找到瓶頸，使用 perf 就能輕易看到，是 omp_barrier_wait_end，經過搜索能知道這個函數是 OpenMP 的同步方法，那麼就能推斷出問題出在 OpenMP 的任務分配上，不均衡的任務分配致使不均衡的計算時間。

perf 內置了多個工具，具體內容能夠參看 man perf，其中最重要的兩個是 report 和 record。

相似於 time 命令同樣， 在程序前面加上 perf record, 能夠生成一個報告，這個報告可以顯示在程序這次運行裏每一個函數佔用的時間比，通常報告的後綴名都是 .perf.data 。

生成報告以後就用 perf report，這個工具可以分析 record 生成的報告，顯示具體的函數佔用時間排名。