Linux下的两个辅助编程工具 perf 和 GDB

前几天在实验室做了几个小实验，受益匪浅，写代码倒是其次，最重要的是渐渐了解了真实的 计算机科学 工作方式。

很多工作都可以用 linux 下的工具高效完成，例如 要跑一组实验，其中有两个参数变动，那么就不需要手动运行多次，只用一个 Shell Script 就能完成。配合 awk 效率更高。

其中两个工具真得很受用，一个是 GDB， 一个是 perf。前者用于程序调试，后者用于程序性能侦测。

 

GDB 是linux下很出色的调试器， 很多常用的调试工具，例如 breakpoint, call stack 都有很好的实现。

对于 GDB， 推荐阅读这个 tutorial， 非常好，尤其是后面集成的针对 STL 的 pcontainer 方法。 

对于之前经常发生的段错误 SF， 以及经常出现的 core dump，都能用 GDB 准确定位。只不过，在使用 g++ 编译的时候，要加上 -ggdb 参数，同时尽量不要打开优化，否则编译器很难记录每个符号。

 

perf 是内置在 linux 内核里的一个程序性能侦测工具。具体源码应该可以在 kernel 里找到。

之前使用一个图系统跑实验，发现多线程性能不佳，但是不能找到瓶颈，使用 perf 就能轻易看到，是 omp_barrier_wait_end，通过搜索能知道这个函数是 OpenMP 的同步方法，那么就能推断出问题出在 OpenMP 的任务分配上，不均衡的任务分配导致不均衡的计算时间。

perf 内置了多个工具，具体内容可以参看 man perf，其中最重要的两个是 report 和 record。

类似于 time 命令一样， 在程序前面加上 perf record, 可以生成一个报告，这个报告能够显示在程序此次运行里每个函数占用的时间比，一般报告的后缀名都是 .perf.data 。

生成报告之后就用 perf report，这个工具能够分析 record 生成的报告，显示具体的函数占用时间排名。