🥇Бенчмарки для серверов на Linux: подборка открытых инструментов

我們繼續討論用於評估 CPU 效能的工具 Linux-машинах. Сегодня в материале: temci, uarch-bench, likwid, perf-tools и llvm-mca.

更多基準：

特姆吉

這是一個用來估計兩個程式的執行時間的工具。本質上，它允許您比較兩個應用程式的執行時間。該實用程式的作者是一位來自德國的學生 Johannes Bechberger，他在 2016 年將其開發為他的學士論文的一部分。今天的工具分發者根據 GNU 通用公共授權獲得許可。

約翰內斯想要創建一種工具，使他能夠在受控環境中測量計算系統的性能。因此，temci的主要功能之一就是能夠建構測試環境。例如，人們可以：更改CPU頻率管理器設置，停用超線程以及 L1 和 L2 緩存，關閉 Intel 處理器上的 Turbo 模式等。對於基準測試 temci 使用工具時間, 效能統計 и 格特魯薩奇.

這是該實用程式在第一種情況下的樣子：

# compare the run times of two programs, running them each 20 times
> temci short exec "sleep 0.1" "sleep 0.2" --runs 20
Benchmark 20 times                [####################################]  100%
Report for single runs
sleep 0.1            (   20 single benchmarks)
     avg_mem_usage mean =           0.000, deviation =   0.0
     avg_res_set   mean =           0.000, deviation =   0.0
     etime         mean =      100.00000m, deviation = 0.00000%
     max_res_set   mean =         2.1800k, deviation = 3.86455%
     stime         mean =           0.000, deviation =   0.0
     utime         mean =           0.000, deviation =   0.0

sleep 0.2            (   20 single benchmarks)
     avg_mem_usage mean =           0.000, deviation =   0.0
     avg_res_set   mean =           0.000, deviation =   0.0
     etime         mean =      200.00000m, deviation = 0.00000%
     max_res_set   mean =         2.1968k, deviation = 3.82530%
     stime         mean =           0.000, deviation =   0.0
     utime         mean =           0.000, deviation =   0.0

根據基準測試結果，系統生成便捷的報告帶有圖表、表格和圖表，這將 temci 與類似的解決方案區分開來。

在temci的缺點中，它的「年輕」尤為突出。正因如此他並非所有內容都受支持 конфигурации аппаратного и программного обеспечения. Например, его сложно запустить под macOS, а на системе с процессором ARM недоступны некоторые функции. В будущем ситуация может измениться, так как автор активно развивает проект, и количество звезд на GitHub постепенно увеличивается — не так давно temci даже 評論中討論了關於駭客新聞。

uarch-長凳

用於評估低階 CPU 功能效能的實用程序，由工程師 Travis Downs 開發（崔維斯唐斯）。最近他在寫博客績效問題在 GitHub Pages 上，其中討論了基準測試工具和其他相關內容。總的來說，uarch-bench才剛開始流行，但已經相當普遍了提到主題線程中的駭客新聞居民作為基準測試的首選工具。

Uarch-bench 讓您評估記憶體效能、並行資料載入速度和清理工作 YMM 暫存器。可以找到程式產生的基準測試結果是什麼樣的在官方儲存庫中在頁面的底部。

值得注意的是，uarch-bench 和 temci 一樣，停用 Intel Turbo Boost功能（在負載下自動提高處理器時脈速度）可讓測試結果一致。

目前，該專案正處於開發的早期階段，因此uarch-bench沒有詳細的文檔，並且其運行可能包含錯誤 - 例如，困難是已知的隨著 Ryzen 的推出。此外，僅支援 x86 架構的基準測試。作者承諾未來會增加更多功能，並邀請您參與開發。

液體

Это — набор инструментов для оценки производительности Linux-машин с процессорами Intel, AMD и ARMv8. Он создан под эгидой Федерального министерства образования и научных исследований Германии в 2017 году и передан в open source.

在 likwid 工具中，我們可以重點介紹 likwid-powermeter，它顯示來自 RAPL 暫存器的有關係統功耗的信息，以及 likwid-setFrequencies，它允許您控制處理器頻率。你可以看到完整的列表在儲存庫中尋找.

該工具由參與 HPC 研究的工程師使用。例如，與 likwid 作品來自德國埃爾蘭根-紐倫堡大學 (RRZE) 區域計算中心的一組專家。她也積極參與了這套工具的開發。

Фото— 克萊姆·奧諾傑霍 — 不飛濺

性能工具

Этот инструмент для анализа производительности Linux伺服器引進布倫丹·格雷格. 他是開發商之一 DTrace的 — 用於即時偵錯應用程式的動態追蹤框架。

perf-tools 是基於 perf_events 和 ftrace 核心子系統。它們的實用程式可讓您分析 I/O 延遲 (iosnoop)、追蹤系統呼叫參數（unccount、funcslower、funcgraph 和 functrace）並收集檔案快取中「命中」的統計資料 (cachestat)。在後一種情況下，命令如下所示：

# ./cachestat -t
Counting cache functions... Output every 1 seconds.
TIME HITS MISSES DIRTIES RATIO BUFFERS_MB CACHE_MB
08:28:57 415 0 0 100.0% 1 191
08:28:58 411 0 0 100.0% 1 191
08:28:59 362 97 0 78.9% 0 8
08:29:00 411 0 0 100.0% 0 9

圍繞著該儀器已經形成了一個相當大的社區（GitHub 上有近 6 個 star）。有些公司會積極使用性能工具，例如 Netflix公司。但該工具正在進一步開發和修改（儘管最近很少發布更新）。因此，它的運行中可能會出現錯誤——作者寫道，有時perf-tools會導致內核恐慌。

LLVM-MCA

一個實用程序，可預測機器代碼在不同 CPU 上需要多少計算資源。她評估每個週期的指令（IPC）以及特定應用程式產生的硬體負載。

llvm-mca 於 2018 年作為該專案的一部分提出 LLVM，正在開發一個用於程式分析、轉換和最佳化的通用系統。眾所周知，llvm-mca 的作者受到了一種分析軟體效能的解決方案的啟發英特爾IACA 並試圖創造一種替代方案。根據用戶的說法，該工具的輸出（佈局和數量）確實類似於 IACA - 例如可以在這裡找到。但是，llvm-mca 只接受 AT&T 文法，因此您很可能必須使用轉換器才能使用它。