Redhat Enterprise 4.3中静态编译perf

    注：编译中使用的perf源码和内核版本并不是标准版中的源码，是我们内部的一个版本。这篇文章主要是提供一些思路，在你的环境中编译遇到的问题可能和我这里的不同，源文件或者Makefile文件的内容也会不一致。如果有问题，欢迎交流。

     perf是在kernel 2.6.31中才加入到内核树中，较早的发行版本中内核版本都比较老，都没有带perf。如果要使用perf，需要自己去编译。这里进行的是静态编译，生成的可执行文件在运行的时候不依赖动态连接库，可以直接拷贝到其他机器上运行。

    1.编译环境

    编译环境说明：

        a.内核版本：  2.6.32

        b.系统发行版本：  Redhat Enterprise 4.3

        c.perf源码：  源码来自linux2-6-32版本中tools/perf目录

    2.安装依赖包

    在编译之前需要安装elfutils-libelf-devel rpm包，这个包要和系统中安装的elfutils-libelf包的版本一致，可以在 这里下载。如果没有安装，编译的时候会报下面的错误：

[root@RedHat_4_3 perf] #  make LDFLAGS=-static
Makefile : 402 :  No libdw.h found  or  old libdw.h found  or  elfutils is older than  0 . 138 , disables dwarf support. Please install new elfutils - devel / libdw - dev
Makefile : 419 :   * * *  No libelf.h / libelf found, please install libelf - dev / elfutils - libelf - devel.  Stop.

    在安装过程中可能会遇到其他的提示rpm包版本太旧的问题，这些都可以通过设置一些宏来解决。

    3.静态编译

    perf目录下的Makefile中有这样一段注释，详细介绍了编译时可以指定的一些宏及其作用，如下所示：

# Define V to have a more verbose compile.
#
# Define PYTHON to point to the python binary if the default
# `python' is not correct; for example: PYTHON=python2
#
# Define PYTHON_CONFIG to point to the python-config binary if
# the default `$(PYTHON)-config' is not correct.
#
# Define ASCIIDOC8 if you want to format documentation with AsciiDoc 8
#
# Define DOCBOOK_XSL_172 if you want to format man pages with DocBook XSL v1.72.
#
# Define LDFLAGS=-static to build a static binary.
#
# Define EXTRA_CFLAGS=-m64 or EXTRA_CFLAGS=-m32 as appropriate for cross-builds.
#
# Define NO_DWARF if you do not want debug-info analysis feature at all.
#
# Define WERROR=0 to disable treating any warnings as errors.

     根据上面的注释，如果要静态编译，只需要定义LDFLGAS宏，并且把宏的值设置为-static即可。执行静态编译，命令如下所示：

[root@RedHat_4_3 perf] # make LDFLAGS=-static
Makefile : 402 :  No libdw.h found  or  old libdw.h found  or  elfutils is older than  0 . 138 , disables dwarf support. Please install new elfutils - devel / libdw - dev
Makefile : 443 :  newt  not  found, disables TUI support. Please install newt - devel  or  libnewt - dev
Makefile : 493 :  The path  'python'  is  not  executable.
Makefile : 493 :   * * *  Please set  'python'  appropriately.  Stop.
[root@dbl - sat - dev10.dbl01.baidu.com perf] # 

    我们先来看第一个错误，产生错误的原因是安装的elfutils版本过低，解决的方法是安装新的版本或者禁掉dwarf（dwarf是一种调试文件格式）。如果要安装新的版本需要安装一系列的安装包，对系统环境的改动较大，所以我们选择禁掉dwarf。根据前面的注释，我们可以定义NO_DWARF宏来来实现，继续我们的编译，命令如下：

[root@RedHat_4_3 perf] # make LDFLAGS=-static NO_DWARF=true             
Makefile : 443 :  newt  not  found, disables TUI support. Please install newt - devel  or  libnewt - dev
Makefile : 493 :  The path  'python'  is  not  executable.
Makefile : 493 :   * * *  Please set  'python'  appropriately.  Stop.

    还是先看第一个错误，产生错误的原因是没有安装newt-devel，可是系统中newt和newt-devel包都已经安装，所以只能选择把它给禁掉了。在前面的注释中没有看到禁掉newt的宏，所以只能去Makefile中找了。在Mafile中可以看到下面的内容（省略了部分内容）：

ifdef NO_NEWT 
        BASIC_CFLAGS  +=  -DNO_NEWT_SUPPORT
else
        FLAGS_NEWT =$(ALL_CFLAGS) $(ALL_LDFLAGS) $(EXTLIBS)  -lnewt
        ifneq ($(call try -cc,$(SOURCE_NEWT),$(FLAGS_NEWT)),y)
                msg  : = $(warning newt  not found, disables TUI support. Please install newt -devel  or libnewt -dev);
                BASIC_CFLAGS  +=  -DNO_NEWT_SUPPORT
         else
                 # Fedora has /usr/include/slang/slang.h, but ubuntu /usr/include/slang.h
                BASIC_CFLAGS  +=  -I /usr /include /slang
                ......
        endif
endif

    根据上面的语句，我们可以推断出newt的支持是否启用依赖NO_NEWT宏，可以通过定义NO_NEWT宏来禁掉newt。其实顺着这部分语句向上看，你会发生NO_DWARF也是这样定义的。我们加上NO_NEWT宏的定义，继续编译，如下所示：

[root@RedHat_4_3 perf] # make LDFLAGS=-static NO_DWARF=true  NO_NEWT=true
Makefile : 493 :  The path  'python'  is  not  executable.
Makefile : 493 :   * * *  Please set  'python'  appropriately.  Stop.
[root@dbl - sat - dev10.dbl01.baidu.com perf] # 

    这个错误和前面的不太一样，开始是认为它找不到python的安装路径，所以在编译的时候通过PYTHON宏指定了python可执行程序的绝对路径，但是依然报这样的错误。根据前面的注释，编译的时候可能还会用到python-config这个命令，但是在redhat 4.3中没有找到这个找到这个命令，应该是因为python版本太旧的问题。现在的问题就是怎么禁掉这个烦人的python支持。根据Makefile中的python相关的定义（修改前是497行附近）禁掉python支持，只要取消PYTHON宏的定义就可以了，但是加上了undef语句，还是会报同样的错误。再次review Makefile，发现在禁止python支持的时候就两句有用，一行是在disable-python的定义位置（489行），如下所示：

     487 disable -python  = $(eval $(disable -python_code))
     488 define disable -python_code
     489   BASIC_CFLAGS  +=  -DNO_LIBPYTHON
     490   $( if $( 1),$(warning No $( 1) was found))
     491   $(warning Python support won 't be built)
    492 endef

另一行是在PYTHON宏的预处理位置（499行），如下所示：

     497 ifndef PYTHON
     498   $(call disable -python,python interpreter)
     499   python -clean  : =
     500  else

    所以我就把和python有关的语句全部注释掉（修改前是487行到560行），重新添加了上面讲到的两行，如下所示(这里只列出了部分内容)：

     487 BASIC_CFLAGS  +=  -DNO_LIBPYTHON
     488 python -clean  : =
     489  #disable-python = $(eval $(disable-python_code))
     490  #define disable-python_code
     491  #  BASIC_CFLAGS += -DNO_LIBPYTHON
     492  #  $(if $(1),$(warning No $(1) was found))
     493  #  $(warning Python support won't be built)
     494  #endef
    ......
     559  #      endif
     560  #    endif
     561  #  endif
     562  #endif

    继续进行我们的编译，仍然使用"make LDFLAGS=-static NO_DWARF=true NO_NEWT=true"命令编译，前面的都很顺利，但是在编译buildin-test.o时报了下面的错误：

builtin - test.c : In function  `sched__get_first_possible_cpu ':
builtin-test.c:986: warning: implicit declaration of function `CPU_ALLOC'
builtin - test.c : 986 : warning : nested extern declaration of  `CPU_ALLOC '
builtin-test.c:986: warning: assignment makes pointer from integer without a cast
builtin-test.c:987: warning: implicit declaration of function `CPU_ALLOC_SIZE'
builtin - test.c : 987 : warning : nested extern declaration of  `CPU_ALLOC_SIZE '
builtin-test.c:988: warning: implicit declaration of function `CPU_ZERO_S'
builtin - test.c : 988 : warning : nested extern declaration of  `CPU_ZERO_S '
builtin-test.c:991: warning: implicit declaration of function `CPU_FREE'
builtin - test.c : 991 : warning : nested extern declaration of  `CPU_FREE '
builtin-test.c:1001: warning: implicit declaration of function `CPU_ISSET_S'
builtin - test.c : 1001 : warning : nested extern declaration of  `CPU_ISSET_S '
builtin-test.c:1007: warning: implicit declaration of function `CPU_CLR_S'
builtin - test.c : 1007 : warning : nested extern declaration of  `CPU_CLR_S '
builtin-test.c:1012: warning: nested extern declaration of `CPU_FREE'
builtin - test.c : 991 : warning : redundant redeclaration of  'CPU_FREE'
builtin - test.c : 991 : warning : previous implicit declaration of  'CPU_FREE' was here
builtin - test.c : In function  `test__PERF_RECORD ':
builtin-test.c:1301: warning: nested extern declaration of `CPU_FREE'
builtin - test.c : 991 : warning : redundant redeclaration of  'CPU_FREE'
builtin - test.c : 991 : warning : previous implicit declaration of  'CPU_FREE' was here
make :  * * * [builtin - test.o] Error  1

    CPU_ALLOC_SIZE、CPU_ZERO_S这样的宏在sched.h中并没有找到定义，可能是内核版本太老的问题。我们在Makefile中找到buildin-test.o的编译选项，把它给去掉，不要编译这个模块，对应的编译选项如下所示：

BUILTIN_OBJS  += $(OUTPUT)builtin - test.o

    把这行给注释掉，然后再次编译，会报下面的错误：

perf.o(.data +0x1f0) : undefined reference to  `cmd_test '
collect2: ld returned 1 exit status
make: *** [perf] Error 1

    这个问题也很容易解决，cmd_test是builtin-test模块提供的，在代码中搜索只有一处用到了这个函数，如下所示：

static void handle_internal_command(int argc, const char  * *argv)
{
    const char  *cmd  = argv[ 0];
    static struct cmd_struct commands[]  = {
        {  "buildid-cache", cmd_buildid_cache,  0 },
        {  "buildid-list", cmd_buildid_list,  0 },
        {  "diff",    cmd_diff,     0 },
        {  "evlist",    cmd_evlist,     0 },
        {  "help",    cmd_help,     0 },
        {  "list",    cmd_list,     0 },
        {  "record",    cmd_record,     0 },
        {  "report",    cmd_report,     0 },
        {  "bench",    cmd_bench,     0 },
        {  "stat",    cmd_stat,     0 },
        {  "timechart",    cmd_timechart,     0 },
        {  "top",    cmd_top,     0 },
        {  "annotate",    cmd_annotate,     0 },
        {  "version",    cmd_version,     0 },
        {  "script",    cmd_script,     0 },
        {  "sched",    cmd_sched,     0 },
        {  "kmem",    cmd_kmem,     0 },
        {  "lock",    cmd_lock,     0 },
        {  "kvm",    cmd_kvm,     0 },
        {  "test",    cmd_test,     0 },
        {  "inject",    cmd_inject,     0 },
    };
    ......
}

    我们在上面的代码可以看到cmd_test应该是在输入test命令时的处理函数，我们把这行给注释掉，去掉对test命令的支持，然后再次编译，如下所示：

[root@RedHat_4_3 perf] # make LDFLAGS=-static NO_DWARF=true NO_NEWT=true
    CC perf.o
    LINK perf

    这次 没有报任何错误，在当前目录下生成了perf这个可执行文件，编译终于成功了！

    

    4.验证

    编译完成只是完成了第一步，最后要验证其是否可用。

    我们先来验证perf list命令，输出如下所示：

[root@RedHat_4_3 perf] # ./perf list

List of pre - defined events (to be used  in   - e) :
  cpu - cycles OR cycles                               [Hardware event]
  stalled - cycles - frontend OR idle - cycles - frontend    [Hardware event]
  stalled - cycles - backend OR idle - cycles - backend      [Hardware event]
  instructions                                       [Hardware event]
  cache - references                                   [Hardware event]
  cache - misses                                       [Hardware event]
  branch - instructions OR branches                    [Hardware event]
  branch - misses                                      [Hardware event]
  bus - cycles                                         [Hardware event]

  cpu - clock                                          [Software event]
  task - clock                                         [Software event]
  page - faults OR faults                              [Software event]
  minor - faults                                       [Software event]
  major - faults                                       [Software event]
  context - switches OR cs                             [Software event]
  cpu - migrations OR migrations                       [Software event]
  alignment - faults                                   [Software event]
  emulation - faults                                   [Software event]

  L1 - dcache - loads                                    [Hardware cache event]
  L1 - dcache - load - misses                              [Hardware cache event]
  L1 - dcache - stores                                   [Hardware cache event]
  L1 - dcache - store - misses                             [Hardware cache event]
  L1 - dcache - prefetches                               [Hardware cache event]
  L1 - dcache - prefetch - misses                          [Hardware cache event]

    最后验证下perf stat命令，输出如下所示：

[root@RedHat_4_3 perf] # ./perf stat ls >/dev/null

 Performance counter stats  for   'ls' :

           0 . 812494  task - clock                 #    0.858 CPUs utilized          
                  0  context - switches           #    0.000 M/sec                  
                  0  CPU - migrations             #    0.000 M/sec                  
                223  page - faults                #    0.274 M/sec                  
          1 , 938 , 102  cycles                     #    2.385 GHz                    
          1 , 199 , 394  stalled - cycles - frontend    #   61.88% frontend cycles idle   
            631 , 632  stalled - cycles - backend     #   32.59% backend  cycles idle   
          1 , 367 , 408  instructions               #    0.71  insns per cycle        
                                              #    0.88  stalled cycles per insn
            268 , 711  branches                   #  330.724 M/sec                  
             12 , 927  branch - misses              #    4.81% of all branches        

        0 . 000946553  seconds time elapsed

    OK，现在我们可以认为我们编译的perf可用了！