成都威哥 發表於 2023-8-28 00:00:00

如何利用SystemTap统计函数执行耗时详解

<p>
        <span><strong>前言</strong></span></p>
<p>
        当我们需要对应用程序进行系能分析时,我们通常可以使用perf或者火焰图。 但是这些工具通常只能定性问题,发现那些函数占用cpu较多,需要优化。但是给不出定量的数据, 比如这个函数的耗时情况,它耗时1ms还是5ms。</p>
<p>
        因此在不在代码中加入统计耗时的代码的情况,我们可以使用SystemTap来统计应用程序的耗时情况。</p>
<p>
        SystemTap可以跟踪内核函数和用户态进程,当我们跟踪用户态进程时,需要使用其process模块。</p>
<p>
        <span><strong>查找函数符号</strong></span></p>
<p>
        很多情况下,代码在执行时,其函数符号并不一定是代码中写的名称,因此我们可以使用以下脚本打印 出应用程序中在调用的函数符号。</p>
<div class="jb51code">
        <div>
                <div class="syntaxhighlighterplain" id="highlighter_50660">
                        <div class="toolbar">
                                <span>?</span>
</div>
                        <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr>
<td class="gutter">
                                                        <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                1</div>
                                                        <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                2</div>
                                                        <div class="line number3 index2 alt2">
                                                                3</div>
                                                </td>
                                                <td class="code">
                                                        <div class="container">
                                                                <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                        <code class="plain plain">probe process("/data0/app").function("*") {</code>
</div>
                                                                <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                        <code class="plain spaces"> </code><code class="plain plain">println(probefunc())</code>
</div>
                                                                <div class="line number3 index2 alt2">
                                                                        <code class="plain plain">}</code>
</div>
                                                        </div>
                                                </td>
                                        </tr></tbody></table>
</div>
        </div>
        <div class="codetool" id="codetool">
                <div class="code_n">
                        <textarea></textarea>
</div>
        </div>
</div>
<p>
        然后执行</p>
<div class="jb51code">
        <div>
                <div class="syntaxhighlighterbash" id="highlighter_810498">
                        <div class="toolbar">
                                <span>?</span>
</div>
                        <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr>
<td class="gutter">
                                                        <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                1</div>
                                                </td>
                                                <td class="code">
                                                        <div class="container">
                                                                <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                        <code class="bash plain">stap </code><code class="bash functions">echo</code><code class="bash plain">.stp</code>
</div>
                                                        </div>
                                                </td>
                                        </tr></tbody></table>
</div>
        </div>
        <div class="codetool" id="codetool">
                <div class="code_n">
                        <textarea></textarea>
</div>
        </div>
</div>
<p>
        其会打印出/data0/app这个程序运行时调用到的各个函数名,此处最好填绝对路径。我们可以从中找到 我们需要统计的函数名称。</p>
<p>
        <span><strong>统计函数耗时</strong></span></p>
<p>
        我们可以使用SystemTap内置的直方图来展示耗时的分布。我们有两种直方图函数可以使用:</p>
<div class="jb51code">
        <div>
                <div class="syntaxhighlighterplain" id="highlighter_683578">
                        <div class="toolbar">
                                <span>?</span>
</div>
                        <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr>
<td class="gutter">
                                                        <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                1</div>
                                                        <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                2</div>
                                                </td>
                                                <td class="code">
                                                        <div class="container">
                                                                <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                        <code class="plain plain">@hist_linear(v, start, stop, interval) # 打印start-stop区间interval间隔的直方图</code>
</div>
                                                                <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                        <code class="plain plain">@hist_log(v)       # 打印以2为底指数分布的直方图</code>
</div>
                                                        </div>
                                                </td>
                                        </tr></tbody></table>
</div>
        </div>
        <div class="codetool" id="codetool">
                <div class="code_n">
                        <textarea></textarea>
</div>
        </div>
</div>
<p>
        统计脚本:</p>
<div class="jb51code">
        <div>
                <div class="syntaxhighlightercpp" id="highlighter_514272">
                        <div class="toolbar">
                                <span>?</span>
</div>
                        <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr>
<td class="gutter">
                                                        <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                1</div>
                                                        <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                2</div>
                                                        <div class="line number3 index2 alt2">
                                                                3</div>
                                                        <div class="line number4 index3 alt1">
                                                                4</div>
                                                        <div class="line number5 index4 alt2">
                                                                5</div>
                                                        <div class="line number6 index5 alt1">
                                                                6</div>
                                                        <div class="line number7 index6 alt2">
                                                                7</div>
                                                        <div class="line number8 index7 alt1">
                                                                8</div>
                                                        <div class="line number9 index8 alt2">
                                                                9</div>
                                                </td>
                                                <td class="code">
                                                        <div class="container">
                                                                <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                        <code class="cpp plain">global sends # 声明全局的统计存储容器</code>
</div>
                                                                <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number3 index2 alt2">
                                                                        <code class="cpp plain">probe process(</code><code class="cpp string">"/data0/app"</code><code class="cpp plain">).function(</code><code class="cpp string">"git.intra.xx.send"</code><code class="cpp plain">).</code><code class="cpp keyword bold">return</code> <code class="cpp plain">{ # function中为函数名,同时支持通配符*等,在该函数</code><code class="cpp keyword bold">return</code><code class="cpp plain">时计算耗时</code>
</div>
                                                                <div class="line number4 index3 alt1">
                                                                        <code class="cpp spaces"> </code><code class="cpp plain">sends &lt;&lt;&lt; gettimeofday_us() - @entry(gettimeofday_us()) # 以微秒精度来统计,entry方法将一个表达式放置于函数入口处</code>
</div>
                                                                <div class="line number5 index4 alt2">
                                                                        <code class="cpp plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number6 index5 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number7 index6 alt2">
                                                                        <code class="cpp plain">probe timer.s(10) { # 每10s打印一次直方图</code>
</div>
                                                                <div class="line number8 index7 alt1">
                                                                        <code class="cpp spaces"> </code><code class="cpp plain">print(@hist_log(sends))</code>
</div>
                                                                <div class="line number9 index8 alt2">
                                                                        <code class="cpp plain">}</code>
</div>
                                                        </div>
                                                </td>
                                        </tr></tbody></table>
</div>
        </div>
        <div class="codetool" id="codetool">
                <div class="code_n">
                        <textarea></textarea>
</div>
        </div>
</div>
<p>
        然后执行<code>stap elaspe.stp</code>即可获得每10秒统计的结果,如果希望每10秒清空重新统计的话, 可以将打印函数修改为:</p>
<div class="jb51code">
        <div>
                <div class="syntaxhighlightercpp" id="highlighter_917991">
                        <div class="toolbar">
                                <span>?</span>
</div>
                        <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr>
<td class="gutter">
                                                        <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                1</div>
                                                        <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                2</div>
                                                        <div class="line number3 index2 alt2">
                                                                3</div>
                                                        <div class="line number4 index3 alt1">
                                                                4</div>
                                                </td>
                                                <td class="code">
                                                        <div class="container">
                                                                <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                        <code class="cpp plain">probe timer.s(10) { # 每10s打印一次直方图</code>
</div>
                                                                <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                        <code class="cpp spaces"> </code><code class="cpp plain">print(@hist_log(sends))</code>
</div>
                                                                <div class="line number3 index2 alt2">
                                                                        <code class="cpp spaces"> </code><code class="cpp keyword bold">delete</code> <code class="cpp plain">sends  # 清空数据</code>
</div>
                                                                <div class="line number4 index3 alt1">
                                                                        <code class="cpp plain">}</code>
</div>
                                                        </div>
                                                </td>
                                        </tr></tbody></table>
</div>
        </div>
        <div class="codetool" id="codetool">
                <div class="code_n">
                        <textarea></textarea>
</div>
        </div>
</div>
<p>
        <span><strong>总结</strong></span></p>
<p>
        以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对的支持。</p>
<p>
        <strong>参考</strong></p>
<p>
        1.148. systemtap</p>
<p>
        原文链接:https://lrita.github.io/2017/09/16/systemtap-get-function-elapse/</p>
頁: [1]
查看完整版本: 如何利用SystemTap统计函数执行耗时详解