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系统性能分析工具：perf

perf：PerformanceanalysistoolsforLinux.
系统性能优化通常可以分为两个阶段：性能分析和性能优化 。
性能分析的目的是查找性能瓶颈、热点代码 ， 分析引发性能问题的原因；基于性能分析 ， 可以进行性能优化 ， 包括：算法优化（空间复杂度和时间复杂度的权衡）和代码优化（提高执行速度、减少内存占用） 。 1、perf的原理Linux性能计数器是一个基于内核的子系统 ， 它提供一个性能分析框架 ， 比如硬件（CPU、PMU（PerformanceMonitoringUnit））功能和软件（软件计数器、tracepoint）功能 。
通过perf ， 应用程序可以利用PMU、tracepoint和内核中的计数器来进行性能统计 。
2、perf的安装在终端输入下面命令即可：
sudoaptinstalllinux-tools-commonlinux-tools-genericlinux-tools-`uname-r`3、top的使用top命令也是Linux下的性能分析工具 ， 能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况 。
使用perf之前 ， 可以先用top命令查看指定进程（xxx）的CPU占用率是否异常 ， 命令如下：
top-p`psaux|grep"xxx"|grep-vgrep|cut-c9-15`-d1-b上面命令的含义是通过top查看指定进程（xxx）的整体运行情况 ， 其中 ，
top-p：指定进程top-d1：指定屏幕刷新时间 ， 1s刷新一次top-b：表示以批处理模式操作psaux：列出所有进程grep：查找指定进程grep-v：反向查找cut-c9-15：选择每行指定列的字符 perfrecord：保存perf追踪的内容 ， 文件名为perf.dataperfreport：解析perf.data的内容比如要分析进程xxx ， 启动该进程后 ， 首先启动使用下面命令：
sudoperfrecord-a--call-graphdwarf-p`psaux|grep"xxx"|grep-vgrep|cut-c9-15`其中 ，
-a：表示对所有CPU采样--call-graphdward：表示分析调用栈的关系-p：表示分析指定的进程通过Ctrl+C结束后 ， 会生成perf.data文件 ， 然后通过report导出报告 ， 即可以查看main函数和子函数的CPU平均占用率 。
sudoperfreport-iperf.data>perf.txt5、perf使用示例比如 ， 有下面一段代码 。
#include#includeusingnamespacestd;voidfor_loop(){for(inti=0;i<1000;i++){for(intj=0;j<10000;j++){intx=sin(i)+cos(j);}}}voidloop_small(){for(inti=0;i<10;i++){for_loop();}}voidloop_big(){for(inti=0;i<100;i++){for_loop();}}intmain(){loop_big();loop_small();return0;}其中 ，
for_loop()是一个两层循环 ， 每次都要计算正弦和余弦的和 ， 这是一个比较耗时的函数；loop_small()把for_loop()循环10次；loop_big()把for_loop()循环100次 。 【系统性能分析工具：perf】可以明显看出main()函数中loop_big()函数会占大部分CPU ， 下面通过perf命令验证下 。
1）假设指定可执行文件的名称为“perf_for” ，
g++perf_for.cpp-operf_for2）运行perf_for之后 ， 启动perfrecord：
sudoperfrecord-a--call-graphdwarf-p`psaux|grep"perf_for"|grep-vgrep|cut-c9-15`-d1-b3）结束后 ， 通过perfreport导出报告：
sudoperfreport-iperf.data>perf.txt如下图所示 ， 可以看出main函数90%的CPU都花在loop_big()函数上 。
首先考虑优化for_loop()函数 ， 主要是sin和cos的计算；若for_loop()函数无法优化 ， 就考虑优化loop_big() ， 比如减少for_loop()函数的调用次数 。


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