如何使用linux`perf`工具生成“ CPU外”配置文件

Question

Brendan D. Gregg（DTrace书的作者）有一个有趣的配置文件变体：“ Off-
CPU”配置文件
（和Off-CPU Flame
Graph
；幻灯片2013，第112-137页），查看线程或应用程序被阻塞的位置（是不是由CPU执行，而是由于CPU资源不足而正在等待I
/ O，页面错误处理程序或调度的）：

这段时间揭示了在关闭CPU时哪些代码路径被阻塞并等待，以及确切地等待了多长时间。这不同于传统的分析，传统的分析通常以给定的时间间隔对线程的活动进行采样，并且（通常）仅在线程正在CPU上执行工作时才检查线程。

他还可以将CPU外配置文件数据和CPU上配置文件组合在一起：http
:
//www.brendangregg.com/FlameGraphs/hotcoldflamegraphs.html

Gregg给出的示例是使用制作的dtrace，在Linux
OS中通常不可用。但是也有一些类似的工具（ktap，systemtap，perf），而perf我认为该工具具有最广泛的安装基础。通常perf生成的CPU上的配置文件（哪些功能在CPU上执行得更多）。

• 如何将Gregg的Off-CPU示例转换perf为Linux中的分析工具？

PS：LISA13，
p124中的幻灯片中有离
CPU火焰图的systemtap变体的链接：“ Yichun
Zhang创建了这些，并已在Linux上使用它们与SystemTap来收集特性数据。请参阅：• http：// agentzh .org / misc /
slides / off-cpu-flame-graphs.pdf “ ”（2013年8月23日的CloudFlare啤酒会议）

Answer 1

我发表的perf技术[1]是一个高开销的解决方法，直到perf对此提供BPF支持为止。

目前，在Linux上生成CPU外火焰图的成本最低的方法是在4.6+内核（具有BPF堆栈跟踪支持）上，并且具有bcc /
BPF。我为此编写了一个工具offcputime [2]，该工具可以与-
f选项一起运行以用于“折叠输出”，适合于将其输入flamegraph.pl。这个offcputime工具对内核内容中的所有内容进行计时和堆栈计数，并转储报告，然后用符号打印。

我希望有一天，perf本身也将能够做到这一点：运行一个BPF程序，该程序执行内核内计数和报告转储。

同时，我们可以使用密件抄送/
BPF。如果由于某种原因不能使用bcc，则可以立即使用该offcputime程序并将其用C编写。Linux源代码中提供了一个更复杂的版本，如samples
/ bpf / offwaketime *。有了Linux上的新BPF功能，只要有意愿，就有办法。

[1] http://www.brendangregg.com/blog/2015-02-26/linux-perf-off-cpu-flame-
graph.html

[2]
https://github.com/iovisor/bcc/blob/master/tools/offcputime_example.txt