火焰图

https://www.brendangregg.com/flamegraphs.html
（1）火焰图简介：火焰图（Flame Graph）是由Linux性能优化大师Brendan Gregg发明的，Flame Graph以一个全局的视野来看待时间分布，它从底部往顶部，列出所有可能的调用栈。其他的呈现方法，一般只能列出单一的调用栈或者非层次化的时间分布。
（2）火焰图含义：
1）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.
2）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, 按字母顺序排列的。
3）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。
4）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.
（3）互动性：火焰图是基于 stack 信息生成的 SVG 图片, 用来展示 CPU 的调用栈，可以与用户互动。
（4）访达查看：点击某一层，火焰图会水平放大，该层占据所有宽度，显示详细信息。此时左上角会显示”reset zoom“，点击后图片就会恢复当原样。
（5）搜索：按下Ctrl+f会显示一个搜索框，用户可以输入关键词过着正则表达式，符合条件的函数会高亮显示。

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

perf

Perf是一个包含22种子工具的工具集，以下是最常用的5种：
perf list
perf stat
perf top
perf record
perf report

perf list

使用perf list命令可以列出所有能够触发perf采样点的事件。
（1）不同的系统会列出不同的结果该列表很。但是按照事件类型都可以归为以下三类：
1）Hardware Event：由PMU硬件产生的事件，比如cache命中；
2）Software Event：内核软件产生的事件，比如进程切换；
3）Trachpoint Event：内核中的静态 tracepoint 所触发的事件，这些 tracepoint 用来判断程序运行期间内核的行为细节，比如 slab 分配器的分配次数等。

（2）同时还可以显示特定模块支持的perf事件：hw/cache/pmu都是硬件相关的；tracepoint基于内核的ftrace；sw实际上是内核计数器。
1）hw/hardware显示支持的硬件事件相关，如： perf list hardware
2）sw/software显示支持的软件事件列表： perf list sw
3）cache/hwcache显示硬件cache相关事件列表： perf list cache
4）pmu显示支持的PMU事件列表： perf list pmu
5） tracepoint显示支持的所有tracepoint列表，这个列表就比较庞大： perf list tracepoint

perf record

记录指定命令或进程的性能数据。它可以捕获各种硬件和软件事件，以及进程的执行轨迹，以便后续进行性能分析。

perf record [options] <command>-e <event>：指定要监测的性能事件。可以是硬件事件（如 CPU 指令、缓存命中等）或软件事件（如 CPU 周期、上下文切换等）。可以使用 perf list 命令查看可用的事件列表。
-e cpu-clock 指perf record监控的指标为cpu周期。
-g：记录程序的调用图（call graph）信息，用于分析函数调用关系。
-p <pid>：指定要监测的进程 ID，而不是运行特定命令。
-o <output-file>：指定输出文件，将记录的性能数据保存到文件中。
-F <frequency>：指定采样频率，即记录性能事件的间隔时间。
--call-graph <type>：指定调用图的类型，如 fp（frame pointer）或 dwarf（使用 DWARF 调试信息）。

perf script

用于将记录的性能数据解析并生成可读的文本输出。它可以将 perf.data 文件中的二进制性能数据转换为文本形式，以便进行后续的分析和可视化。

perf script [options] <command>-i <input-file>：指定输入文件，即要解析的 perf.data 文件，默认为当前目录下的 perf.data。
-s <script-file>：指定脚本文件，用于对解析后的数据进行进一步处理和输出定制。
-F <format>：指定输出格式，支持的格式包括 comm, pid, tid, time, cpu, event, trace 等。
-D：输出调试信息，用于调试解析过程。
--ns：以纳秒为单位显示时间戳。

perf stat

启动应用程序并分析该程序完整生命周期的性能状况。虽然perf top也可以指定pid，但是对于perf top而言必须先启动应用才能查看信息。perf stat能够运行指令，并且能完整统计应用整个生命周期的信息。

perf report

读取perf record创建的文件，并给出热点分析结果

perf top

实时的观察下CPU时间的花费情况

官方perf使用示例

https://www.brendangregg.com/perf.html
抓cpu使用情况

# Sample CPU stack traces for the entire system, at 99 Hertz, for 10 seconds (< Linux 4.11):
perf record -F 99 -ag -- sleep 10# Sample CPU stack traces for the entire system, at 99 Hertz, for 10 seconds (>= Linux 4.11):
perf record -F 99 -g -- sleep 10

记录60s系统中发生的所有上下文切换事件

perf record -e context-switches -ag -- sleep 60

监测整个系统的 CPU 使用情况

perf record -g -a

抓取 CPU 事件数据

# Sample on-CPU kernel instructions, for 5 seconds:
perf record -e cycles:k -a -- sleep 5 # Sample on-CPU user instructions, for 5 seconds:
perf record -e cycles:u -a -- sleep 5 # Sample on-CPU user instructions precisely (using PEBS), for 5 seconds:
perf record -e cycles:up -a -- sleep 5 

统计 CPU 循环事件、指令数、缓存引用、缓存失效和总线周期等性能指标的命令

# Various basic CPU statistics, system wide, for 10 seconds:
perf stat -e cycles,instructions,cache-references,cache-misses,bus-cycles -a sleep 10

以mysqld进程为例

-g：记录程序的调用图（call graph）信息，用于分析函数调用关系

sudo perf record -a -g -F99 -p $(pgrep -x mysqld) -- sleep 60
sudo perf report -n --stdio
#用perf script工具对perf.data进行解析
sudo perf script -i perf.data > perf.unfold

使用火焰图展示结果

#将perf.script中的符号进行折叠
./FlameGraph/stackcollapse-perf.pl ./perf.unfold>  perf.folded
#最后生成svg图
./FlameGraph/flamegraph.pl ./perf.folded> out.svg

参考：

https://blog.csdn.net/ActionTech/article/details/103478620
https://www.brendangregg.com/FlameGraphs/cpuflamegraphs.html
https://www.cnblogs.com/happyliu/p/6142929.html
https://blog.csdn.net/mijichui2153/article/details/103225756

android

simpleperf

https://blog.csdn.net/zhuyong006/article/details/103112571
https://android.googlesource.com/platform/system/extras/+/master/simpleperf/doc/scripts_reference.md#run_simpleperf_without_usb_connection_py

https://blog.csdn.net/chaihuasong/article/details/110475287
1.获取perf.data文件

simpleperf record -e context-switches -a -g -- sleep 20 #抓取系统中发生的所有上下文切换事件
simpleperf record -a -g -- sleep 20 #抓取整个系统的 CPU 使用情况

2.使用adb获取perf.data文件，需要使用android ndk
3.下载android ndk,并配置好
https://developer.android.google.cn/ndk/downloads?hl=zh-cn
4将perf.data文件放到Android ndk的simpleperf目录
5.使用cmd进入simpleperf目录
6.在cmd中使用report_html.py生成火焰图

python report_html.py