可以从perf.data文件生成perf-stat结果吗？

Question

当我想使用Linux工具套件perf中的perf-stat和perf-report生成性能报告时，我会运行：

$ perf record -o my.perf.data myCmd
$ perf report -i my.perf.data

和：

$ perf stat myCmd

但这意味着我再次运行'myCmd‘，这需要几分钟的时间。相反，我希望：

$ perf stat -i my.perf.data

但与perf套件中的大多数工具不同的是，我没有看到perf- -i选项。有没有其他工具可以做到这一点，或者有办法让perf-report生成类似于perf-stat的输出？

Answer 1

我深入研究了kernel.org上的源代码，发现似乎无法让perf stat解析perf.data

http://git.kernel.org/?p=linux/kernel/git/stable/linux-stable.git;a=blob;f=tools/perf/builtin-stat.c;h=c70d72003557f17f29345b0f219dc5ca9f572d75;hb=refs/heads/linux-2.6.33.y

如果你看一下第245行，你会看到函数"run_perf_stat“，308-320附近的行似乎是真正做记录和整理的。

我没有深入研究这一点，以确定是否有可能启用您想要的那种功能。

它看起来不像perf report有很多额外格式化功能。如果你喜欢，你可以在这里进一步查看：

http://git.kernel.org/?p=linux/kernel/git/stable/linux-stable.git;a=blob;f=tools/perf/builtin-report.c;h=860f1eeeea7dbf8e43779308eaaffb1dbcf79d10;hb=refs/heads/linux-2.6.33.y

Answer 2

perf stat不能用于解析perf.data文件，但您可以要求perf report使用perf report --header |egrep Event\|Samples打印带有事件计数估计的头部。只有记录到perf.data文件中的事件才会被估计。

perf stat在计数模式下使用hardware performance monitoring unit，而带有perf.data文件的perf record/perf report使用在定期溢出模式下配置的相同硬件单元(sampling profiling。在这两种模式下，hardware performance counters与它们的控制寄存器一起被设置为一组性能事件(例如，cpu周期或执行的指令)，并且计数器将在每个事件上由硬件递增。

在计数模式下，perf stat使用在程序开始时初始设置为零的计数器，它们由硬件递增，perf将在程序退出时读取最终计数器值(实际上，计数将由操作系统以类似的最终结果分成几个段-整个程序运行的单个值)。

在分析模式下，perf record会将每个硬件计数器设置为某个负值，例如-200000和溢出处理程序将被注册并启用(实际值将由操作系统内核自动调整为某个频率)。每计数200000个事件，计数器就会从-1溢出到0，并生成溢出中断。perf_events中断处理程序会将"sample“(当前时间、pid、指令指针，在-g模式下可选的调用堆栈)记录到环形缓冲区(由perf进行mmaped)，然后将数据保存到perf.data中。此处理程序还会再次将计数器重置为-200000。因此，在运行足够长的时间后，将有许多样本存储在perf.data中。这个样本集可以用来生成程序的统计配置文件(程序的哪些部分运行得更频繁)。但如果每个样本每200000个事件生成一次，我们也可以得到总事件的一些估计。由于内核的值自动调整(它试图以4000 Hz的频率生成样本)估计将更加困难，使用类似-c 1000000的东西来禁用采样周期的自动调整。

perf stat在默认模式下显示什么？对于一些x86_64处理器，我有:程序的运行时间(任务时钟和已用时间)，3个软件事件(上下文切换，cpu迁移，页面错误)，4个硬件计数器:周期，指令，分支，分支未命中：

$ echo '3^123456%3' | perf stat bc
0
 Performance counter stats for 'bc':
        325.604672      task-clock (msec)         #    0.998 CPUs utilized          
                 0      context-switches          #    0.000 K/sec                  
                 0      cpu-migrations            #    0.000 K/sec                  
               181      page-faults               #    0.556 K/sec                  
       828,234,675      cycles                    #    2.544 GHz                    
     1,840,146,399      instructions              #    2.22  insn per cycle         
       348,965,282      branches                  # 1071.745 M/sec                  
        15,385,371      branch-misses             #    4.41% of all branches        
       0.326152702 seconds time elapsed

在默认模式下记录perf record是什么？当硬件事件可用时，它是周期事件。在单次唤醒(环形缓冲区溢出)中，perf确实将1246个样本保存到perf.data中

$ echo '3^123456%3' | perf record bc
[ perf record: Woken up 1 times to write data ]
[ perf record: Captured and wrote 0.049 MB perf.data (1293 samples) ]

使用perf report --header|less、perf script和perf script -D，您可以查看perf.data内容：

$ perf report --header |grep event
# event : name = cycles:uppp, , size = 112, { sample_period, sample_freq } = 4000, sample_type = IP|TID|TIME|PERIOD ...
# Samples: 1K of event 'cycles:uppp'
$ perf script 2>/dev/null |grep cycles|wc -l 
1293

perf.data内部有一些时间戳和一些用于程序启动和退出(perf script -D |egrep exec\|EXIT)的附加事件，但是默认perf.data中没有足够的信息来完全重建perf stat输出。运行时间仅记录为启动和退出的时间戳，并且对于每个事件样本，不记录软件事件，并且使用单个硬件事件(循环；但没有指令、分支、分支未命中)。可以近似使用硬件计数器，但它不精确(实际周期约为820-825mln)：

$ perf report --header |grep Event
# Event count (approx.): 836622729

通过非默认记录perf.data，perf report可以估计更多事件

$ echo '3^123456%3' | perf record -e cycles,instructions,branches,branch-misses bc
[ perf record: Captured and wrote 0.238 MB perf.data (5164 samples) ]
$ perf report --header |egrep Event\|Samples
# Samples: 1K of event 'cycles'
# Event count (approx.): 834809036
# Samples: 1K of event 'instructions'
# Event count (approx.): 1834083643
# Samples: 1K of event 'branches'
# Event count (approx.): 347750459
# Samples: 1K of event 'branch-misses'
# Event count (approx.): 15382047

可以使用固定周期，但如果-c选项的值太低，内核可能会限制某些事件(每秒生成样本的次数不应超过1000-4000次)：

$ echo '3^123456%3' | perf record -e cycles,instructions,branches,branch-misses -c 1000000 bc
$ perf report --header |egrep Event\|Samples
[ perf record: Captured and wrote 0.118 MB perf.data (3029 samples) ]
# Samples: 823  of event 'cycles'
# Event count (approx.): 823000000
# Samples: 1K of event 'instructions'
# Event count (approx.): 1842000000
# Samples: 349  of event 'branches'
# Event count (approx.): 349000000
# Samples: 15  of event 'branch-misses'
# Event count (approx.): 15000000