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第1章 性能追踪建议 1

1.1 常用建议 2

1.1.1 记大量的笔记（记录所有的事情） 2

1.1.2 自动执行重复任务 3

1.1.3 尽可能选择低开销工具 4

1.1.4 使用多个工具来搞清楚问题 4

1.1.5 相信你的工具 5

1.1.6 利用其他人的经验（慎重） 5

1.2 性能调查概要 6

1.2.1 找到指标、基线和目标 6

1.2.2 追踪近似问题 7

1.2.3 查看问题是否早已解决 7

1.2.4 项目开始（启动调查） 8

1.2.5 记录，记录，记录 9

1.3 本章小结 9

第2章 性能工具：系统CPU 10

2.1 CPU性能统计信息 10

2.1.1 运行队列统计 10

2.1.2 上下文切换 11

2.1.3 中断 12

2.1.4 CPU使用率 12

2.2 Linux性能工具：CPU 12

2.2.1 vmstat（虚拟内存统计） 13

2.2.2 top（2.0.x版本） 16

2.2.3 top（3.x.x版本） 20

2.2.4 procinfo（从／proc文件系统显示信息） 24

2.2.5 gnome-system-monitor 26

2.2.6 mpstat（多处理器统计） 27

2.2.7 sar（系统活动报告） 29

2.2.8 oprofile 33

2.3 本章小结 39

第3章 性能工具：系统内存 40

3.1 内存性能统计信息 40

3.1.1 内存子系统和性能 40

3.1.2 内存子系统（虚拟存储器） 40

3.2 Linux性能工具：CPU与内存 42

3.2.1 vmstat（Ⅱ） 43

3.2.2 top（2.x和3.x） 47

3.2.3 procinfo（Ⅱ） 49

3.2.4 gnome-system-monitor（Ⅱ） 51

3.2.5 free 52

3.2.6 slabtop 54

3.2.7 sar（Ⅱ） 55

3.2.8 /proc/meminfo 58

3.3 本章小结 60

第4章 性能工具：特定进程CPU 61

4.1 进程性能统计信息 61

4.1.1 内核时间vs.用户时间 61

4.1.2 库时间vs.应用程序时间 62

4.1.3 细分应用程序时间 62

4.2 工具 62

4.2.1 time 62

4.2.2 strace 65

4.2.3 ltrace 67

4.2.4 ps（进程状态） 70

4.2.5 ld.so（动态加载器） 72

4.2.6 gprof 74

4.2.7 oprofile（Ⅱ） 77

4.2.8 语言：静态（C和C＋＋）vs.动态（Java和Mono） 82

4.3 本章小结 82

第5章 性能工具：特定进程内存 83

5.1 Linux内存子系统 83

5.2 内存性能工具 84

5.2.1 ps（Ⅱ） 84

5.2.2 /proc/＜PID＞ 85

5.2.3 memprof 88

5.2.4 valgrind（cachegrind） 90

5.2.5 kcachegrind 95

5.2.6 oprofile（Ⅲ） 99

5.2.7 ipcs 103

5.2.8 动态语言（Java和Mono） 107

5.3 本章小结 107

第6章 性能工具：磁盘I/O 108

6.1 磁盘I/O介绍 108

6.2 磁盘I/O性能工具 109

6.2.1 vmstat（Ⅲ） 109

6.2.2 iostat 113

6.2.3 sar（Ⅲ） 115

6.2.4 lsof（列出打开文件） 117

6.3 缺什么 119

6.4 本章小结 119

第7章 性能工具：网络 120

7.1 网络I/O介绍 120

7.1.1 链路层的网络流量 121

7.1.2 协议层网络流量 122

7.2 网络性能工具 122

7.2.1 mii-tool（媒体无关接口工具） 123

7.2.2 ethtool 123

7.2.3 ifconfig（接口配置） 124

7.2.4 ip 126

7.2.5 sar（Ⅳ） 127

7.2.6 gkrellm 129

7.2.7 iptraf 131

7.2.8 netstat 132

7.2.9 etherape 134

7.3 本章小结 136

第8章 实用工具：性能工具助手 137

8.1 性能工具助手 137

8.1.1 自动执行和记录命令 138

8.1.2 性能统计信息的绘图与分析 138

8.1.3 调查应用程序使用的库 138

8.1.4 创建和调试应用程序 138

8.2 工具 139

8.2.1 bash 139

8.2.2 tee 140

8.2.3 script 141

8.2.4 watch 142

8.2.5 gnumeric 144

8.2.6 ldd 146

8.2.7 objdump 146

8.2.8 GNU调试器（gdb） 147

8.2.9 gcc（GNU编译器套件） 149

8.3 本章小结 152

第9章 使用性能工具发现问题 153

9.1 并非总是万灵药 153

9.2 开始追踪 153

9.3 优化应用程序 154

9.3.1 内存使用有问题？ 154

9.3.2 启动时间有问题？ 154

9.3.3 加载器引入延迟了吗？ 154

9.3.4 CPU使用（或完成时长）有问题？ 155

9.3.5 应用程序的磁盘使用有问题？ 155

9.3.6 应用程序的网络使用有问题？ 155

9.4 优化系统 155

9.4.1 系统是受CPU限制的吗？ 156

9.4.2 单个进程是受CPU限制的吗？ 157

9.4.3 一个或多个进程使用了大多数的系统CPU吗？ 157

9.4.4 一个或多个进程使用了单个CPU的大多数时间？ 157

9.4.5 内核服务了许多中断吗？ 157

9.4.6 内核的时间花在哪儿了？ 158

9.4.7 交换空间的使用量在增加吗？ 158

9.4.8 系统是受I/O限制的吗？ 158

9.4.9 系统使用磁盘I/O吗？ 158

9.4.10 系统使用网络I/O吗？ 158

9.5 优化进程CPU使用情况 159

9.5.1 进程在用户还是内核空间花费了时间？ 160

9.5.2 进程有哪些系统调用，完成它们花了多少时间？ 160

9.5.3 进程在哪些函数上花了时间？ 160

9.5.4 热点函数的调用树是怎样的？ 160

9.5.5 Cache缺失与热点函数或源代码行是对应的吗？ 161

9.6 优化内存使用情况 161

9.6.1 内核的内存使用量在增加吗？ 161

9.6.2 内核使用的内存类型是什么？ 161

9.6.3 特定进程的驻留集大小在增加吗？ 162

9.6.4 共享内存的使用量增加了吗？ 163

9.6.5 哪些进程使用了共享内存？ 163

9.6.6 进程使用的内存类型是什么？ 163

9.6.7 哪些函数正在使用全部的栈？ 163

9.6.8 哪些函数的文本大小最大？ 163

9.6.9 进程使用的库有多大？ 164

9.6.10 哪些函数分配堆内存？ 164

9.7 优化磁盘I/O使用情况 164

9.7.1 系统强调特定磁盘吗？ 165

9.7.2 哪个应用程序访问了磁盘？ 165

9.7.3 应用程序访问了哪些文件？ 165

9.8 优化网络I/O使用情况 165

9.8.1 网络设备发送／接收量接近理论极限了吗？ 166

9.8.2 网络设备产生了大量错误吗？ 167

9.8.3 设备上流量的类型是什么？ 167

9.8.4 特定进程要为流量负责吗？ 167

9.8.5 流量是哪个远程系统发送的？ 167

9.8.6 哪个应用程序套接字要为流量负责？ 167

9.9 尾声 168

9.10 本章小结 168

第10章 性能追踪1：受CPU限制的应用程序（GIMP） 169

10.1 受CPU限制的应用程序 169

10.2 确定问题 170

10.3 找到基线／设置目标 170

10.4 为性能追踪配置应用程序 171

10.5 安装和配置性能工具 172

10.6 运行应用程序和性能工具 172

10.7 分析结果 173

10.8 转战网络 177

10.9 增加图像缓存 179

10.10 遇到（分片引发的）制约 179

10.11 解决问题 180

10.12 验证正确性 181

10.13 后续步骤 181

10.14 本章小结 182

第11章 性能追踪2：延迟敏感的应用程序（nautilus） 183

11.1 延迟敏感的应用程序 183

11.2 确定问题 184

11.3 找到基线／设置目标 184

11.4 为性能追踪配置应用程序 186

11.5 安装和配置性能工具 186

11.6 运行应用程序和性能工具 187

11.7 编译和检查源代码 191

11.8 使用gdb生成调用跟踪 193

11.9 找到时间差异 197

11.10 尝试一种可能的解决方案 197

11.11 本章小结 199

第12章 性能追踪3：系统级迟缓（prelink） 200

12.1 调查系统级迟缓 200

12.2 确定问题 200

12.3 找到基线／设置目标 201

12.4 为性能追踪配置应用程序 204

12.5 安装和配置性能工具 204

12.6 运行应用程序和性能工具 205

12.7 模拟解决方案 209

12.8 报告问题 212

12.9 测试解决方案 214

12.10 本章小结 215

第13章 性能工具：下一步是什么 216

13.1 Linux工具的现状 216

13.2 Linux还需要什么样的工具 216

13.2.1 漏洞1：性能统计信息分散 217

13.2.2 漏洞2：没有可靠并完整的调用树 217

13.2.3 漏洞3：I/O的归因 218

13.3 Linux的性能调优 218

13.3.1 可用的源代码 218

13.3.2 容易联系开发者 218

13.3.3 Linux还年轻 219

13.4 本章小结 219

附录A 性能工具的位置 220

附录B 安装oprofile 222