Perf分析CPU性能問題筆記

本文僅僅是一個筆記。

場景

觀察進程的CPU使用狀況

觀察進程內各個函數的CPU使用狀況：

sudo perf top -p <pid>

同時顯示函數調用鏈：

sudo perf top -g -p <pid>

記錄採樣結果，以供後續分析，加上-g會記錄調用鏈：

sudo perf record -g -p <pid>

讀取採樣結果：

sudo perf report

觀察容器內進程CPU使用狀況

容器內的進程實際上能夠在host machine上看到，ps -ef | grep <text>能夠找獲得。

所以一樣能夠用perf top -p <pid>觀察，可是會出現沒法顯示函數符號的問題，注意觀察perf top最下面一行：

Failed to open /opt/bitnami/php/lib/php/extensions/opcache.so, continuing without symbols

解決辦法是先用perf record記錄採樣數據，而後將容器內文件系統綁定到host上，而後用perf report --symfs <path>指定符號目錄。你得先安裝bindfs（下面有安裝方法）。

mkdir /tmp/foo
PID=$(docker inspect --format {{.State.Pid}} <container-name>)
bindfs /proc/$PID/root /tmp/foo
perf report --symfs /tmp/foo

# 使用完成後不要忘記解除綁定
umount /tmp/foo/

把上面的<container-name>改爲你要觀察的容器名。

觀察Java進程的CPU使用狀況

你得要先安裝perf-map-agent（下面有安裝方法），在啓動Java進程的時候添加-XX:+PreserveFramePointer參數，下面是幾個用法：

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

更多用法見官網說明。

還能夠使用perf-java-flames <pid> <perf-record-options>生成火焰圖，你得先安裝FlameGraph（下面有安裝方法）。關於火焰圖的解讀看netflix的這篇博客。

觀察容器內Java進程CPU使用狀況

目前沒有辦法。

附錄：安裝方法

下面講的都是在Ubuntu 16.04系統上的安裝方法。

perf

安裝perf

$ sudo apt install -y linux-tools-common

運行perf會出現：

$ 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

因而安裝：

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官網下載源碼包（本文寫是版本爲1.13.11）。

先安裝編譯須要的工具：

sudo apt install -y cmake pkg-config libfuse-dev libfuse2 autoconf

解壓縮源碼包，進入bindfs目錄，編譯：

./configure && make && sudo make install

perf-map-agent

到github clone perf-map-agent的源碼倉庫。

安裝JDK，你以後要監測的程序都得用這個JDK啓動，這個JDK也用來編譯perf-map-agent。用apt安裝openjdk的方法見下面。

編譯：

cmake .
make

# will create links to run scripts in /usr/local/bin
sudo bin/create-links-in /usr/local/bin

安裝openjdk

sudo apt-get install -y openjdk-8-jdk

經過這種方式安裝是沒有JAVA_HOME環境變量的，所以咱們要本身設置一個，查找openjdk的安裝路徑：

dpkg-query -L openjdk-8-jdk

將發現結果寫到~/.bashrc裏：

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64

FlameGraph

到github clone FlameGraph的源碼倉庫。

到~/.bashrc設置環境變量：

export FLAMEGRAPH_DIR=<path-to-flame-graph>