火焰图

下载 Flame Graph 项目

Brendan D. Gregg 的 Flame Graph 工程实现了一套生成火焰图的脚本.

	git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git

使用 perf 采样

perf record 采集系统事件

	# perf record
	#	没有使用 -e 指定采集事件, 默认采集 cycles(即 CPU clock 周期)
	#	-F 99 表示每秒 99 次
	#	-p 1234 是进程号
	#	-g 表示记录调用栈
	#	sleep 30 则是持续 30 秒,注意不是 --sleep
	perf record -F 99 -p 1234 -g -- sleep 30

	# 记录输出(**对生成火焰图,非必要**)
	perf report -n --stdio

火焰图

  • 输入:

    • perf.data 是使用perf record记录的结果。
  • 输出:

    • perf.svg 是输出的火焰图。
  • y 轴表示调用栈

    • 每一层都是一个函数。
    • 调用栈越深,火焰就越高,顶部就是正在执行的函数,下方都是它的父函数。
  • x 轴表示抽样数

    • 如果一个函数在 x 轴占据的宽度越宽,就表示它被抽到的次数多,即执行的时间长。
    • 注意,x 轴不代表时间,而是所有的调用栈合并后,按字母顺序排列。
  • 火焰图就是看顶层的哪个函数占据的宽度最大。只要有"平顶"(plateaus),就表示该函数可能存在性能问题。

  • 颜色没有特殊含义,因为火焰图表示的是 CPU 的繁忙程度,所以一般选择暖色调。

	# 生成折叠后的调用栈
	perf script -i perf.data > perf.unfold
	
	# 生成火焰图
	/opt/FlameGraph/stackcollapse-perf.pl perf.unfold > perf.folded

	# 生成 svg 图
	/opt/FlameGraph/flamegraph.pl perf.folded > perf.svg

差分火焰图

  • 输入:

    • perf.data.before修改前perf.data
    • perf.data.after修改后perf.data
  • 输出:

    • diff_frame.before.base.svg是基于perf.data.before(修改前)的差分火焰图。
    • diff_frame.after.base.svg是基于perf.data.after(修改后)的差分火焰图。
  • 红色表示:

    • 函数在修改后修改前调用次数增大
  • 蓝色表示:

    • 函数在修改后修改前调用次数减少
	# 生成折叠后的调用栈
	perf script -i perf.data.before \
		| /opt/FlameGraph/stackcollapse-perf.pl \
		> folded.before
	perf script -i perf.data.after \
		| /opt/FlameGraph/stackcollapse-perf.pl \
		> folded.after
	
	# 生成差分火焰图
	/opt/FlameGraph/difffolded.pl   folded.before  folded.after \
		| /opt/FlameGraph/flamegraph.pl \
		> diff_frame.after.base.svg
	/opt/FlameGraph/difffolded.pl   folded.after  folded.before \
		| /opt/FlameGraph/flamegraph.pl --negate \
		> diff_frame.before.base.svg

从 perf.data 生成 火焰图 和 差分火焰图 的脚本

用法:

  1. 生成火焰图
    flame <perf.data>
  1. 生成差分火焰图
    flame -d <perf.data.before> <perf.data.after>

注意:
使用前,需要先设定好flame脚本里面的flame_graph_scripts 变量。
指向 Flame Graph 的脚本的安装路径。

文件:
/usr/local/bin/flame

内容:

#!/bin/bash 

#-------------------------------------------
# the path of flame graph scripts
flame_graph_scripts="/opt/FlameGraph"

#-------------------------------------------
function perf_data_to_frame_graph ( )
{
	local perf_data=$1
	local svg="${perf_data}.svg"
	perf script -i "${perf_data}" \
		| ${flame_graph_scripts}/stackcollapse-perf.pl \
		| ${flame_graph_scripts}/flamegraph.pl --title="${svg}" \
		> "${svg}"
} 

#-------------------------------------------
function perf_data_to_diff_frame_graph ( )
{
	local perf_data_before=$1
	local perf_data_after=$2
	local option=""
	local diff_flame_before="${perf_data_before}.base.svg"
	local diff_flame_after="${perf_data_after}.base.svg"
	
	local folded_before="${perf_data_before}.folded"
	local folded_after="${perf_data_after}.folded"

	perf script -i "${perf_data_before}" \
		| ${flame_graph_scripts}/stackcollapse-perf.pl \
		> "${folded_before}"
	perf script -i "${perf_data_after}" \
		| ${flame_graph_scripts}/stackcollapse-perf.pl \
		> "${folded_after}"
	
	${flame_graph_scripts}/difffolded.pl ${option}  "${folded_before}"  "${folded_after}" \
		| ${flame_graph_scripts}/flamegraph.pl --title="${diff_flame_after}" \
		> "${diff_flame_after}"
	${flame_graph_scripts}/difffolded.pl ${option}  "${folded_after}"  "${folded_before}" \
		| ${flame_graph_scripts}/flamegraph.pl --title="${diff_flame_before}" --negate \
		> "${diff_flame_before}"

	rm -f  "${folded_before}"
	rm -f  "${folded_after}"
} 

#-------------------------------------------
function usage_show ( )
{
	echo "crete flame graph from "
	echo "    flame "
	echo "crete diff flame graph from s"
	echo "    flame -d  "
}

#-------------------------------------------
function main ( )
{
	local diff_mode=0
	
	while getopts :dh FLAG; do
		case $FLAG in
			d)  #set option "d"
				local diff_mode=1
				;;
			h)  #set option "h"
				usage_show
				exit 1
				;;	
			\?) #unrecognized option - show help
				usage_show
				exit 1
				;;
		esac
	done
	# the residual arguments
	shift $((OPTIND-1))
	# echo $@

	if [ "${diff_mode}" -eq 0 ]; then
		perf_data_to_frame_graph $@
	else 
		perf_data_to_diff_frame_graph $@	
	fi
}

#-------------------------------------------
main $*

ref:

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