gprof

CPU profiling tool: O'profile, kernel shark, trace-cmd, gprof, perf.
Memory tool: mpatrol: mem leak detection
             glibc-util:
gprof

1.1      简介

gprof实际上只是一个用于读取profile结果文件的工具。gprof采用混合方法来收集程序的统计信息，他使用检测方法，在编译过程中在函数入口处插入计数器用于收集每个函数的被调用情况和被调用次数；也使用采样方法，在运行时按一定间隔去检查程序计数器并在分析时找出程序计数器对应的函数来统计函数占用的时间。



Gprof具有以下优缺点：



1）  优点：

a)         GNU工具，人手一个；

b)        混合方法采集信息。



2）  缺点：

a)         需要编译选项支持：

             i.              使用gcc/cc编译和链接时需要加入-pg选项

             ii.              使用ld链接时需要用/lib/gcrt0.o代替crt0.o作为第一个input文件

             iii.              如果要调试libc库需要使用-lc_p代替-lc参数

b)        调试多线程程序只能统计主线程的信息（所以不能用于kingbase）。



1.2      使用方法

1.2.1        编译程序

使用gcc/cc编译和链接时需要加入-pg选项

使用ld链接时需要用/lib/gcrt0.o代替crt0.o作为第一个input文件

如果要调试libc库需要使用-lc_p代替-lc参数



1.2.2        运行程序生成统计信息

正常运行编译好的程序，程序正常结束后会在当前目录生成统计信息文件gmon.out。

程序必须正常退出（调用exit或从main中返回）才能生成统计信息。

当前目录下如果有另外叫gmon.out的文件，内容将被本次运行生成的统计信息覆盖，多次运行统一程序请将前一次的gmon.out改名。



1.2.3        使用gprof查看统计结果

命令格式：

gprof options [executable-file [profile-data-files...]] [> outfile]

常用参数介绍：

symspec表示需要加入或排除的函数名，和gdb指定断点时的格式相同。



1）  输出相关：

a)         -A[symspec]或--annotated-source[=symspec]：进行源码关联，只关联symspec指定的函数，不指定为全部关联。

b)        -I dirs或--directory-path=dirs：添加搜索源码的文件夹，修改环境变量GPROF_PATH也可以。

c)         -p[symspec]或--flat-profile[=symspec]：默认选项，输出统计信息，只统计symspec指定的函数，不指定为全部统计。

d)        -P[symspec]或--no-flat-profile[=symspec]：排除统计symspec指定的函数

e)         -q[symspec]或--graph[=symspec]：默认选项，输出函数调用信息，只统计symspec指定的函数，不指定为全部统计。

f)         -Q[symspec]或--no-graph[=symspec]：排除统计symspec指定的函数

g)        -b或--brief：不输出对各个参数含义的解释；



2）  分析相关：

a)         -a或--no-static：定义为static的函数将不显示，函数的被调用次数将被计算在调用它的不是static的函数中；

b)        -m num或--min-count=num：不显示被调用次数小于num的函数；

c)         -z或--display-unused-functions：显示没有被调用的函数；



1.3      一个例子

编译测试文件：

gcc –g –o test test.c –pg

执行程序：

./test

查看统计信息：

gprof -b -A -p -q test gmon.out > pg



1.4      gprof产生的信息解析

%                        the percentage of the total running time of the
time                     program used by this function.
                           函数使用时间占所有时间的百分比。
cumulative          a running sum of the number of seconds accounted
seconds             for by this function and those listed above it.
                           函数和上列函数累计执行的时间。
self                    the number of seconds accounted for by this
seconds             function alone.  This is the major sort for this
                          listing.
                          函数本身所执行的时间。
calls                   the number of times this function was invoked, if
                          this function is profiled, else blank.
                          函数被调用的次数
self                   the average number of milliseconds spent in this
ms/call               function per call, if this function is profiled,
                         else blank.
                          每一次调用花费在函数的时间microseconds。
total                  the average number of milliseconds spent in this
ms/call               function and its descendents per call, if this
                          function is profiled, else blank.
                          每一次调用，花费在函数及其衍生函数的平均时间microseconds。
name                 the name of the function.  This is the minor sort
                          for this listing. The index shows the location of
                          the function in the gprof listing. If the index is
                          in parenthesis it shows where it would appear in
                          the gprof listing if it were to be printed.
                          函数名





1.4      结论



我们可以使用程序概要分析快速的找到一个程序里面值得优化的地方。