5 分钟上手 perf
本页承诺：5 分钟内让你跑通 perf 的完整闭环——采样、看热点、看统计。至于原理（PMU、采样、环形缓冲）放在文末链接，先会用。
阅读时间约 4 分钟 + 动手 3 条命令。完整版见 perf 使用教程。
第 1 步：装好 perf
bash
# CentOS/RHEL
yum install -y perf
# Debian/Ubuntu
apt install -y linux-tools-common linux-tools-$(uname -r)
perf --version # 能输出版本号 = 装好了权限报错（
perf_event_paranoid）时：临时sudo sysctl kernel.perf_event_paranoid=-1，正式环境按需放开。
第 2 步：造一个"CPU 高"的靶子
用本仓库自带演示程序（场景 1 是用户态热循环，最适合练手）：
bash
cd <本仓库路径>/demos/cpu-demo
make # 默认 -O0 -g，保留符号，perf 才能看到函数名
./cpu_demo # 选场景 1（用户态 CPU 高），让它一直跑另开一个终端做第 3 步。
第 3 步：三连跑通
① 采样并看热点（最核心）
bash
sudo perf record -F 999 -g -p <CPU高进程的PID> -- sleep 10
sudo perf report- 回车展开
Overhead最高的函数，能看到是谁调了它（调用链）； - 用户态热点（如
calc_cpu_usage的累加循环）来自可执行文件，内核态热点来自[kernel.kallsyms]。
② 看"CPU 在有效干活还是空转"（一条命令）
bash
sudo perf stat -e cycles,instructions,cache-misses,context-switches ./cpu_demo输出里重点看两个比值：
| 比值 | 怎么算 | 健康 | 含义 |
|---|---|---|---|
| IPC | instructions ÷ cycles | > 1.0 | 每周期指令数，低 → CPU 在等内存/流水线停滞 |
| 缓存命中率 | 1 − cache-misses ÷ cache-references | miss < 3% | 命中率低 → 数据布局/伪共享问题 |
③ 实时看"现在哪个函数最热"（不用落盘）
bash
sudo perf top按 CPU 占比从高到低实时滚动，适合"先瞄一眼"。
常见坑（3 秒自查）
| 现象 | 原因 | 解决 |
|---|---|---|
Permission denied / Operation not permitted | perf_event_paranoid 限制 | 见第 1 步备注，或容器里加 CAP_PERFMON |
| 热点只有地址没有函数名 | 二进制没符号 | 编译加 -g；生产 strip 过的装 debuginfo 包 |
| 栈只有一层函数 | 没 -g 记录调用栈 | 加 -g，或 --call-graph dwarf |
| 热循环消失了 | -O2 把循环优化没了 | make 用 -O0 -g；这是本仓库的教学点 |
深度入口
- perf 完整教程—— 全部参数、火焰图、阅读要点
- perf 原理—— perf_event_open / PMU 采样 / mmap 环形缓冲区 / libperf 编程
- perf 高级用法—— 硬件计数器、汇编级分析、伪共享、锁竞争、调度器分析
- 5 分钟上手系列
一句话总结：perf 三步闭环 = perf record -F 999 -g 采样 → perf report 看热点调用链 → perf stat 看 IPC/缓存命中率，5 分钟即可判断"CPU 到底在忙什么"。