🏳️ 👩🏾‍🔬 🙇🏼 Linux上服务器基准：一系列开放工具 💅🏼 ⚱️ ✍🏼

我们将继续讨论在Linux机器上评估CPU性能的工具。今天的材料：temci，uarch-bench，likwid，perf-tools和llvm-mca。

^{更多基准：}

照片-Lukas Blazek -Unsplash

坦西

这是用于估计两个程序的执行时间的工具。实际上，它允许您比较两个应用程序的执行时间。该实用程序由来自德国的一名学生Johannes Bechberger编写，他在2016年的本科工作中对其进行了开发。今天，该工具已获得GNU通用公共许可证的许可。

Johannes想要创建一个工具，该工具可以在受控环境中测量计算系统的性能。因此，temci的主要功能之一是配置测试环境的能力。例如，您可以：更改CPU频率控制管理器的设置，禁用超线程以及L1和L2高速缓存，在Intel处理器和其他处理器上关闭Turbo模式对于基准测试，temci使用time ， perf_stat和getrusage工具。

这是第一种情况下实用程序的工作方式：

# 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

根据基准测试的结果，系统会生成一个方便的报告，其中包含图表，表格和图形，从而将temci与类似的解决方案区分开来。

temci的缺点突出了他的“青年”。因此，它不支持所有硬件和软件配置。例如，很难在macOS下运行，并且某些功能在具有ARM处理器的系统上不可用。随着作者积极地开发该项目，并且GitHub上的明星数量逐渐增加，这种情况将来可能会改变-不久前，甚至在Hacker News 的评论中讨论了 temci。

长凳

评估底层CPU功能性能的实用程序，它是由工程师Travis Downs（ Travis Downs ）开发的。最近，他在GitHub Pages上运行了Performance Matters博客，该博客讨论基准测试工具和其他相关内容。总体而言，uarch工作台才刚刚开始流行，但是Hacker News居民已经在主题线程中经常提到它作为基准测试工具。

Uarch-bench允许您评估内存性能，并行数据加载的速度以及清理YMM寄存器。该程序生成的基准测试结果看起来如何，可以在页面底部的官方存储库中找到。

值得注意的是，与temci一样，uarch-bench 禁用了Intel Turbo Boost功能（它会在负载下自动提高处理器时钟速度），以便测试结果一致。

到目前为止，该项目尚处于开发的早期阶段，因此uarch-bench没有详细的文档，并且其工作中可能存在错误-例如，已知在Ryzen上运行遇到的困难。仅支持x86体系结构的基准测试。作者承诺将来会添加更多功能，并邀请其加入开发。

likwid

这是一个用于评估具有Intel，AMD和ARMv8处理器的Linux机器性能的工具包。它是在2017年由德国联邦教育和研究部主持创建的，并已转移到开源中。

在likwid工具中，可以区分likwid-powermeter，它显示来自RAPL寄存器的有关系统消耗功率的信息，以及likwid-setFrequency-允许您控制处理器频率。您可以在存储库中找到完整列表。

该工具由从事HPC领域研究的工程师使用。例如，德国埃尔兰根-纽伦堡大学（RRZE）区域计算中心的一组专家与likwid合作。她积极参与这套工具的开发。

照片-Clem Onojeghuo-不飞溅

性能工具

Brendan Gregg 引入了这种用于分析Linux服务器性能的工具。他是DTrace的开发人员之一， DTrace是用于实时调试应用程序的动态跟踪框架。

perf工具基于内核子系统perf_events和ftrace。它们的实用程序使您可以分析输入/输出延迟（iosnoop），跟踪用于访问系统调用的参数（无计数，funcslower，funcgraph和functrace）以及收集有关文件高速缓存中“命中”的统计信息（cachestat）。在后一种情况下，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

这个工具周围已经形成了一个相当大的社区（在GitHub上有近六千颗星）。还有一些公司积极使用性能工具，例如Netflix 。但是该工具正在最终确定和修改（尽管最近很少发布更新）。因此，在他的工作中可能会发生错误-作者写道，有时perf-tools称为内核恐慌。

llvm-mca

该实用程序可预测机器代码在不同CPU上需要多少计算资源。它评估每个周期的指令（ IPC ）和应用程序生成的硬件负载。

llvm-mca于2018年作为LLVM项目的一部分推出，该项目正在开发用于程序分析，转换和优化的通用系统。众所周知，llvm-mca的作者受到英特尔IACA软件性能分析解决方案的启发，并寻求创建替代方案。根据用户的说法，该工具的输出（其标记和编号）确实类似于IACA- 在此处可以找到示例。但是，llvm-mca仅接受AT＆T语法，因此您可能需要使用转换器才能使用它。

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