本文将教你使用DADK,对DragonOS内核进行性能分析,以识别和解决潜在的性能瓶颈。
::: {note} 在开始之前,请确保你已经安装了DADK,并且已经配置好了DragonOS内核的编译环境。 :::
如果你没有听说过火焰图,可以先阅读这篇文章:《如何读懂火焰图?- 阮一峰》
简单的说,火焰图是基于性能采样结果产生的 SVG 图片,用来展示 CPU 的调用栈。
x 轴表示抽样数,如果一个函数在 x 轴占据的宽度越宽,就表示它被抽到的次数多,即执行的时间长。注意,x 轴不代表时间,而是所有的调用栈合并后,按字母顺序排列的。
火焰图就是看顶层的哪个函数占据的宽度最大。只要有"平顶"(plateaus),就表示该函数可能存在性能问题。
颜色没有特殊含义,因为火焰图表示的是 CPU 的繁忙程度,所以一般选择暖色调。
由于性能分析需要详尽的符号表数据,因此我们需要在编译内核时,需要进行以下配置:
在kernel/Cargo.toml
中的[profile.release]
部分,设置以下两项:
[profile.release]
debug = true
opt-level = 1
这样,编译出来的内核就会包含符号表数据,方便我们进行性能分析。
首先,我们需要启动DragonOS内核。
# 使用你喜欢的方式启动内核,例如:
make run
# 或者
make build && make qemu-nographic
在启动内核后,我们需要运行一些工作负载,以便进行性能分析。
这可以是一个应用程序,也可以是别的东西。甚至你可以什么都不运行,只是单纯看看DragonOS内核在空闲时的调用栈情况。
在DragonOS项目目录下,运行以下命令:
dadk profile sample --format flamegraph --output flame.svg --interval 200ms --duration 20s --cpu-mask 0x1
上面的命令,将会对DragonOS内核进行性能分析,并生成一个火焰图。
详细解释:
--format flamegraph
:指定输出格式为火焰图。--output flame.svg
:指定输出文件名为flame.svg
。--interval 200ms
:指定采样间隔为200ms。--duration 20s
:指定采样时间为20s。--cpu-mask 0x1
:指定采样的CPU为0号CPU。(这是个按位掩码,也就是说,如果要采样0和1号CPU,那么cpu-mask为0x3)更多参数请参考dadk profile sample --help
.
::: {note} 由于采样时会暂停vCPU,因此采样时间不宜过短,否则会影响系统的正常运行。 :::
经过一段时间的等待,你将会得到一个flame.svg
文件。
使用浏览器打开flame.svg
文件,你将会看到一个火焰图。
你可以通过点击火焰图中的某个函数,来查看它的调用栈。
你可以右键下面的图片,在新的标签页打开,体验交互效果。