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Linux 伺服器的基準測試：一系列開放工具

我們繼續討論用於評估 Linux 機器上的 CPU 效能的工具。 今天的材料：temci、uarch-bench、likwid、perf-tools 和 llvm-mca。

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Linux 伺服器的基準測試：一系列開放工具
Фото— 盧卡斯·布拉澤克（Lukas Blazek） — 不飛濺

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 硬體和軟體配置。 例如，很難在 macOS 上運行，並且某些功能在基於 ARM 的系統上不可用。 未來，情況可能會發生變化，因為作者正在積極開發該項目，而 GitHub 上的 star 數量正在逐漸增加 - 不久前 temci 甚至 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

這是一套用於評估採用 Intel、AMD 和 ARMv8 處理器的 Linux 機器效能的工具。 它於 2017 年在德國聯邦教育和研究部的支持下創建並開源。

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。

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Фото— 克萊姆·奧諾傑霍 — 不飛濺

性能工具

這個工具用來分析Linux伺服器的效能 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。

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來源： www.habr.com

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