“perf” - 每个方法的计数指令答案

【问题标题】："perf" - count instructions per method“perf” - 每个方法的计数指令
【发布时间】：2018-01-09 15:01:11
【问题描述】：

我想为我的代码中的每个函数调用动态指令计数，以便我可以将该计数器视为：

name of function | instructions 
     foo()       |     3533 
     bar()       |     1234

所以下面的子问题：

这可以使用perf吗？
如果是：我应该使用哪种perf 标志来获取（至少）这些信息？
如果不是：我可以使用其他什么程序来执行此操作？

【问题讨论】：

标签： linux perf instructions

【解决方案1】：

您是否尝试获取 static 指令计数，即每个函数已编译到最终二进制文件中的指令数？

如果是这种情况，这是二进制文件的静态属性，因此您不需要 perf（在运行时工作）来确定这一点 - 您可以使用 objdump -d a.out 反汇编二进制文件并计算数量的指令。如果您想自动化它，请使用您选择的脚本语言或awk 或其他任何东西（可能正在寻找下一个空白行）。

例如，您可以采取以下方式：

int foo(int a, int b) {
    return a << (10 + b);
}

objdump 的输出看起来像 like this（您可以看到确切的内容取决于编译器和标志）：

foo(int, int): # @foo(int, int)
  lea ecx, [rsi + 10]
  shl edi, cl
  mov eax, edi
  ret

所以一共有4条指令，包括ret。

然而，也许您是在谈论动态指令计数 - 即，在您的应用程序的特定运行中，每个方法内总共执行的指令数？在这种情况下，您可以使用perf record -e instructions 后跟perf report -n --stdio 很快得到一个近似答案，它应该列出函数及其样本数。您可以通过乘以总样本与报告顶部显示的“事件计数”的比率将相同的计数扩展到指令计数。

典型的报告可能如下所示：

#
# Total Lost Samples: 0
#
# Samples: 51K of event 'instructions:p'
# Event count (approx.): 27502612549
#
# Overhead       Samples  Command      Shared Object        Symbol                                                                                           
# ........  ............  ...........  ...................  .................................................................................................
#
    22.01%          4824  uarch-bench  uarch-bench          [.] add_calibration
     1.92%          2480  uarch-bench  uarch-bench          [.] prefetcht2_bench2048_inner.top
     1.92%          2477  uarch-bench  uarch-bench          [.] prefetcht1_bench2048_inner.top
     1.91%           222  uarch-bench  uarch-bench          [.] prefetcht0_bench16_inner.top
     1.91%          2021  uarch-bench  uarch-bench          [.] load_loop512_inner.top

在合理的假设下，您可以预期这些统计结果与真实结果相当接近。但是，如果您想要一个准确的计数，可以使用一些解决方案，例如使用英特尔的处理器跟踪，它可以重建一个进程的整个执行历史。 Peter's answer中也提到了这些。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您想要精确计数每个块/每个函数的动态指令，如果您使用的是 x86，英特尔 PIN（动态代码检测）可能会更好。（但我没用过，所以不能告诉你怎么用）

或者也许使用 Intel PT 跟踪分支（如果您在 Intel CPU 上），结合基本块的静态指令计数，您可以廉价地获得动态指令计数。

gdb 可能是一种蛮力方式，每次都单步执行并打印函数名称。（或者在每一步之后打印指令指针）。

【讨论】：