harmony 鸿蒙hiperf使用指导
hiperf使用指导
hiperf是为开发人员提供性能采样分析的工具，基于内核perf机制进行的用户态能力的扩展，可以对指定的程序或者整个系统进行性能采样。
hiperf支持的命令有：list、stat、record、report等，可以通过hiperf -h进行查看。
下面对hiperf的常用命令进行详细说明：
list 命令
参数说明
列出设备上支持的所有perf事件名称，事件名称用于 stat 和 record命令的 -e 和 -g 参数。
Usage: hiperf list [event type]
| 参数 | 功能说明 |
|---|---|
| hw | 列出支持的 hardware 事件（PMU支持） |
| sw | 列出支持的 software 事件 |
| tp | 列出支持 tracepotint 事件 |
| cache | 列出支持的 cache 事件（PMU支持） |
| raw | 列出支持的原始PMU事件 |
使用示例
下面列出了设备支持的hardware事件，并且会提示哪些事件此设备不支持。
hiperf list hw
event not support hw-stalled-cycles-backend
event not support hw-stalled-cycles-frontend
event not support hw-ref-cpu-cycles
Supported events for hardware:
hw-cpu-cycles
hw-instructions
hw-cache-references
hw-cache-misses
hw-branch-instructions
hw-branch-misses
hw-bus-cycles
stat 命令
参数说明
监听指定目标程序，周期性打印性能计数器的值。
Usage: hiperf stat [options]
Collect performance counter information.
| 参数 | 功能说明 |
|---|---|
| -a | 采集监听整个系统的所有线程和默认的性能计数器的值。 |
| -c | 指定cpu id，可以是0,1,2用逗号分隔。 |
| -d <sec> | 指定监听的时间，单位为秒。 |
| -i <ms> | 指定监听事件的间隔打印时间，单位毫秒。 |
| -e | 指定监听的事件，可以通过list命令查看支持的所有事件，其中event:u 或者 :k 表示限制事件为用户空间或者内核空间。 |
| -g | 指定需要在同一组监听的事件，同一组事件会被放入同一个PMU监听。 |
| –no-inherit | 不监听目标线程/进程启动的子线程。 |
| -p | 指定需要监听的进程pid。 |
| -t | 指定需要监听的线程tid。 |
| –verbose | 显示详细的报告内容，包括一些原始的时间数据等等。 |
使用示例
下面是通过 stat 监听整个系统3秒的示例：
hiperf stat -d 3 -a
this is root mode, perfEventParanoid assume as -1
Start Profiling...
Timeout exit (total 3009 ms)
count name|comment |coverage
132523 hw-branch-instructions|15.750 M/sec |(100%)
62554 hw-branch-misses|47.202372% miss rate |(100%)
6994768 hw-cpu-cycles|0.832068 GHz |(100%)
1237627 hw-instructions|5.651758 cycles per instruction|(100%)
248 sw-context-switches|29.959 K/sec |(100%)
0 sw-page-faults|0.000 /sec |(100%)
9402580 sw-task-clock|0.002758 cpus used |(100%)
字段说明
| 字段名 | 含义 |
|---|---|
| count | 表示事件发生的次数。 |
| name | 事件的名称，在 list 命令中可以看到所有支持的命令，hw 和 sw 的前缀分别代表是hardware事件还是software事件。 |
| comment | 一些经过计算的方便用户阅读的值。例如 CPU 的相对主频，千位进制换算等等。 |
| coverage | 该事件在PMU中的 enable 百分比，受限于PMU数量，每次装载的PMU监听事件是有限的。 |
record 命令
参数说明
采样指定目标程序，并且将采样数据保存到指定的文件中（默认为perf.data）
Usage: hiperf record [options]
Collect performance sampling information.
| 参数 | 功能说明 |
|---|---|
| -a | 对整个系统的所有进程和线程进行采样。 |
| –exclude-hiperf | 不采样hiperf自身进程。 |
| -c | 指定采样的cpu id。 |
| –cpu-limit <percent> | 限定采样过程占用的CPU最大百分比。 |
| -d <sec> | 指定采样时长，单位秒。 |
| -f <freq> | 设置采样事件的触发频率，默认为4000。 说明：该频率越高cpu负载会越高，但是数据采样会越多。 |
| –period <num> | 设置采样事件触发周期，以次数为单位，即发生指定的次数后采样一次。 |
| -e | 指定监听的事件，可以通过list命令查看支持的所有事件，其中event:u 或者 :k 可以表示限制事件为用户空间或者内核空间。 |
| -g | 指定需要在同一组监听的事件，同一组事件会被放入同一个PMU监听。 |
| –no-inherit | 不监听目标线程或者进程启动的子线程。 |
| -p | 指定需要监听的进程。 |
| -t | 指定需要监听的线程。 |
| –offcpu | 监听CPU调度事件，它等价于 –period 1 -e sched:sched_switch 事件。 |
| -j <_branchfilter1>[,_branchfilter2]… | 监听分支预测事件。分支预测就是指令存在多个if else判定的情况下，CPU去预测下一步即将执行哪一条指令。 |
| -s / –call-stack <_fp \ | dwarf[,size]_> |
| –delay-unwind | 延迟回栈，等到采样结束再进行回栈。 |
| –disable-unwind | 不进行回栈，用户的寄存器和堆栈数据会保存在perf.data中，供离线回栈使用。 |
| –disable-callstack-expend | 默认会对回栈的调用栈信息进行合并扩展，此选项会关闭该功能。 |
| –clockid <clock type> | 设置采样数据的时钟源，支持monotonic、boottime、realtime等。 |
| –symbol-dir <dir> | 指定符号表路径，如果指定了回栈时会优先使用该路径下的符号表。 |
| -m <mmap pages> | 指定缓存的大小，默认值为1024，以页为单位。参数需要为2的幂，范围为 [2 - 1024]。 说明：该值越高，事件丢失率会越低，但是内存占用会增大。 |
| –app <package name> | 指定采样的目标应用的包名，默认超时等待时间为10秒。 |
| –data-limit <SIZE[K|M|G]> | 指定采样结果的最大容量，支持K/M/G(B)为单位，默认无大小限制。 |
| -o <output file name> | 指定采样数据结果文件名，默认为/data/local/tmp/perf.data。 |
| -z | 启动压缩模式，在保存到文件的时候，会用gzip进行压缩。 |
| –verbose | 采样的时候显示更详细的日志信息。 |
使用示例
- 对全系统所有进程采样3秒，并且显示详细的日志信息
hiperf record -d 3 -a --verbose
- 指定使用fp方式进行回栈
hiperf record -s fp -d 3 -a
- 指定使用dwarf方式进行回栈
hiperf record -s dwarf -d 3 -a
- 指定采样offcpu事件
hiperf record --offcpu -s dwarf -d 3 -a
- 指定延迟回栈
hiperf record -d 3 -s dwarf --delay-unwind -a
- 禁止回栈，此时会保存堆栈数据到perf.data文件
hiperf record -d 3 -s dwarf --disable-unwind -a
- 指定追踪的包名，如果指定的包名对应的进程不存在则会延时等待10秒，超时后进程退出
hiperf record -d 3 -s dwarf --app com.ohos.launch
- 指定对采样结果数据进行压缩保存
hiperf record -z -s dwarf -d 3 -a
report 命令
参数说明
此命令主要用于展示record中抓取的采样数据
Usage: hiperf report [option]
Report sampling information from perf.data.
| 参数 | 功能说明 |
|---|---|
| –symbol-dir <dir> | 指定符号表路径。 |
| –limit-percent <number> | 指定展示结果的最低百分比（低于的不显示）。 |
| -s / –call-stack | 指定该选项后结果数据中会包含详细的调用栈信息。 |
| –call-stack-limit-percent <number> | 调用栈的百分比最小值（低于的不显示）。 |
| –proto | 将输入的 perf.data 文件转换为 proto 格式，默认文件名为 perf.proto。 |
| –json | 将输入的 perf.data 文件转换为 json 格式，默认文件名为 perf.json。 |
| –branch | 按分支预测的结果地址来展示报告，而不是调用栈的IP地址。 |
| –<keys> <keyname1>[,keyname2][,…] | 按给出的关键字来过滤展示报告，keys支持：comms、pids、tids等 例如 –comms hiperf,hilog 表示仅显示进程/线程名称为 hiperf或者hilog的记录条目。 |
| –sort <key1>[,key2][,…] | 按照给出的关键字来排序和显示，支持：pid、tid、comm等，可以指定多个关键字。 |
| -i <filename> | 指定输入的采样数据（默认为perf.data)。 |
| -o <filename> | 指定输出的报告文件名。 |
使用示例
- 输出采样数据的报告，默认读取perf.data文件
hiperf report
输出结果举例：
Heating count comm pid tid dso func
5.68% 15073949 hiperf_example_ 1085 1091 /system/lib/ld-musl-arm.so.1 malloc
2.57% 6834119 hiperf_example_ 1085 1091 [kernel.kallsyms] vector_swi
2.27% 6013910 hiperf_example_ 1085 1087 /system/lib/ld-musl-arm.so.1 malloc
2.19% 5805738 hiperf_example_ 1085 1091 /system/lib/ld-musl-arm.so.1 vfprintf
2.09% 5543362 hiperf_example_ 1085 1091 [kernel.kallsyms] ktime_get_ts64
report done
- 输出采集数据的调用栈报告
hiperf report -s
- 指定符号表路径
hiperf report -s --symbol-dir /data/local/tmp
- 指定结果过滤的关键字，指定后会只显示包含该关键字的信息。比如过滤libutils.z.so则命令如下：
hiperf report --dsos libuitls.z.so
- 指定按照特定的关键字进行排序展示，比如按照dso进行排序：
hiperf report --sort dso
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