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性能分析工具

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性能分析工具

工具 类型/定位 attach 支持 分析范围 特点 与 perf 的关系 开源/商业授权 适用人群
Oracle Performance Analyzer (PA) 企业级性能分析器，Oracle Developer Studio 套件 ✅ 用户态程序 (C/C++/Java/Fortran/Scala)，并行应用 GUI 丰富，低开销采样，函数/源代码/指令级分析 独立工具 商业软件 (Oracle Developer Studio) 企业/科研环境下的应用开发者
perf Linux 内核自带性能分析框架 ✅ 用户态 + 内核态 + 硬件事件 功能全面，支持调用链、硬件计数器，生态丰富 (eBPF, flamegraph) 基础框架 开源 (GPL，Linux 内核自带) 系统工程师，底层性能调优
gprofng GNU 新一代应用性能分析器 ✅ 用户态程序 (C/C++/Java/Scala)，跨平台 基于实验目录，支持 GUI，跨语言，继承 Oracle PA 思路 独立工具 开源 (GNU 工具链) 应用开发者，跨平台性能优化
gprof 经典 GNU 性能分析器 (1980s) ❌ 用户态程序 (C/C++) 需编译时 -pg，生成 gmon.out，功能有限，不支持多线程/attach 独立工具 开源 (GNU 工具链) 学术/教学场景，简单函数级分析
Intel PMU Tools Intel 提供的硬件性能计数器工具集 ✅ 硬件事件 (CPU pipeline、cache、branch、memory) 基于 PMU，提供 top-down 分析，解释微架构瓶颈 依赖 perf 收集数据，属于 perf 的增强解释层 开源 (MIT/Apache 许可，Intel GitHub 提供) 系统/性能工程师，硬件级调优
Intel Advisor 高级性能优化工具 (Intel oneAPI 套件) ✅ 用户态程序，尤其是 HPC 应用 提供矢量化分析、内存访问优化、并行化建议，GUI 支持 独立工具 商业软件 (Intel oneAPI 套件，部分免费版) HPC 开发者，科学计算优化
Intel VTune Profiler 深度性能分析器 ✅ CPU/GPU/FPGA、内存、线程、I/O、微架构 微架构级剖析，支持 cache、pipeline、分支预测，功能全面 独立工具，但可结合 perf 数据 商业软件 (Intel oneAPI 套件，提供免费社区版) 系统/性能工程师，硬件与应用优化
Linaro MAP (Arm Forge MAP) HPC 并行应用性能分析器 ✅ MPI、OpenMP、UPC 等大规模并行应用 低开销采样，跨节点整体分析，源代码行级耗时展示，GUI 可视化 独立工具 商业软件 (Arm Forge 套件，需许可证) HPC 开发者，超级计算机环境

差异总结

  • Oracle PA / gprofng：应用层性能分析，强调 GUI 和跨语言支持。
  • perf：系统级通用工具，是底层框架。
  • gprof：老工具，功能有限，不支持 attach。
  • Intel PMU Tools：基于 perf，提供 Intel CPU 微架构解释，是 perf 的增强解释层。
  • Intel Advisor：智能优化建议工具，适合 HPC 和科学计算。
  • Intel VTune Profiler：深度剖析工具，能揭示硬件微架构瓶颈，适合单节点和复杂应用。
  • Linaro MAP：专为 HPC 并行应用设计，低开销，跨节点整体性能分析。

结论

  • 应用层性能分析：Oracle PA、gprofng
  • 系统/内核级调优：perf
  • 硬件级微架构分析：Intel PMU Tools、Intel VTune Profiler
  • 智能优化建议 (HPC)：Intel Advisor
  • 大规模并行应用分析 (HPC)：Linaro MAP

👉 可以把它们看作一个层次结构：

  • gprof → gprofng/Oracle PA → perf → Intel PMU Tools/VTune → Advisor/MAP
  • 逐步从函数级分析 → 应用性能 → 系统级 → 硬件级 → HPC 并行整体优化。

Performance Analyzer

Oracle Developer Studio 提供了多种工具：Performance Analyzer、Thread Analyzer。

Performance Analyzer 官方文档

收集数据

使用 collect 命令收集数据
（官方文档）。

1
collect collect-options program program-arguments

开始性能分析

使用 analyzer 命令进行性能分析
（官方文档）。

1
analyzer [control-options] [experiment | experiment-list]

例如：

1
analyzer -c test.1.er test.4.er

Thread Analyzer

Thread Analyzer 官方文档

计时

计时工具 time

1
$ /usr/bin/time -p ls

Or,

1
$ time ls

其中（参
考链接），

1
2
3
$ type -a time
time is a shell keyword
time is /usr/bin/time

软件和硬件定时器

https://weedge.github.io/perf-book-cn/zh/chapters/2-Measuring-Performance/2-5_SW_and_HW_Timers_cn.html