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V8 的 Linux `perf` 集成

V8 内置支持 Linux perf 工具。可通过 --perf-prof 命令行选项启用。 V8 在代码执行期间写出性能数据到文件，可用于通过 Linux perf 工具分析 V8 的 JIT 编译代码（包括 JS 函数名称）的性能。

要求​

  • linux-perf 版本需为 5 或更高（之前的版本不支持 JIT）。（参考末尾的说明）
  • 使用 enable_profiling=true 构建 V8/Chrome，以提供更好地符号化 C++ 代码。

构建 V8​

要使用 V8 的 Linux perf 集成，需使用 enable_profiling = true gn 标志构建它：

echo 'enable_profiling = true' >> out/x64.release/args.gn
autoninja -C out/x64.release

使用 linux-perf-d8.py 对 d8 进行分析​

构建 d8 后，即可开始使用 Linux perf：

tools/profiling/linux-perf-d8.py out/x64.release/d8 path/to/test.js;

更完整的示例：

echo '(function f() {
    var s = 0; for (var i = 0; i < 1000000000; i++) { s += i; } return s;
  })();' > test.js;

# 使用自定义 V8 标志并使用单独的输出目录以减少杂乱：
mkdir perf_results
tools/profiling/linux-perf-d8.py --perf-data-dir=perf_results \
    out/x64.release/d8 --expose-gc --allow-natives-syntax test.js;

# 高级用户界面（`-flame` 仅限 Googler 使用，公共替代选项为 `-web`）：
pprof -flame perf_results/XXX_perf.data.jitted;
# 基于终端的工具：
perf report -i perf_results/XXX_perf.data.jitted;

查看 linux-perf-d8.py --help 了解更多详情。注意，在 d8 二进制参数后可使用所有 d8 标志。

使用 linux-perf-chrome.py 对 Chrome 或 content_shell 进行分析​

  1. 可以使用 linux-perf-chrome.py 脚本对 Chrome 进行分析。请确保添加所需的 Chrome gn 标志，以获得正确的 C++ 符号。

  2. 构建完成后，可以同时为 C++ 和 JS 代码启用完整符号，分析网站性能。

    mkdir perf_results;
    tools/profiling/linux-perf-chrome.py out/x64.release/chrome \
        --perf-data-dir=perf_results --timeout=30

  3. 浏览到您的网站，然后关闭浏览器（或等待 --timeout 完成）

  4. 退出浏览器后，linux-perf.py 会完成文件后处理，并显示每个渲染器进程的结果文件列表：

    chrome_renderer_1583105_3.perf.data.jitted      19.79MiB
    chrome_renderer_1583105_2.perf.data.jitted       8.59MiB
    chrome_renderer_1583105_4.perf.data.jitted       0.18MiB
    chrome_renderer_1583105_1.perf.data.jitted       0.16MiB

解析 Linux perf 结果​

最后，可以使用 Linux perf 工具探索 d8 或 Chrome 渲染器进程的性能数据：

perf report -i perf_results/XXX_perf.data.jitted

还可以使用 pprof 生成更多可视化内容：

# 注意：`-flame` 仅限 Google 内部使用，公共替代选项为 `-web`：
pprof -flame perf_results/XXX_perf.data.jitted;

底层 Linux perf 使用方式​

直接使用 Linux perf 分析 d8​

根据具体使用场景，您可能希望直接使用 Linux perf 分析 d8。 这需要两步完成：首先使用 perf record 创建一个 perf.data 文件，然后使用 perf inject 后处理文件以注入 JS 符号。

perf record --call-graph=fp --clockid=mono --freq=max \
    --output=perf.data
    out/x64.release/d8 \
      --perf-prof --no-write-protect-code-memory \
      --interpreted-frames-native-stack \
    test.js;
perf inject --jit --input=perf.data --output=perf.data.jitted;
perf report --input=perf.data.jitted;

V8 Linux perf 标志​

--perf-prof 用于 V8 命令行以记录 JIT 代码中的性能样本。

--nowrite-protect-code-memory 用于禁用代码内存的写保护。这是必要的，因为当 perf 看到相应事件将写位从代码页移除时，它会丢弃关于代码页的信息。以下是从测试 JavaScript 文件记录样本的示例：

--interpreted-frames-native-stack 用于为解释型函数创建不同的入口点（InterpreterEntryTrampoline 的复制版本），以便基于地址仅用 perf 来区分它们。由于需要复制 InterpreterEntryTrampoline，因此会带来轻微的性能和内存回退。

直接在 Chrome 中使用 linux-perf​

  1. 您可以使用相同的 V8 标志来分析 Chrome 本身。按照上面的说明使用正确的 V8 标志，并将 所需的 Chrome gn 标志 添加到您的 Chrome 构建中。

  2. 一旦构建完成，您就可以使用完整的 C++ 和 JS 代码符号来分析网站。

    out/x64.release/chrome \
        --user-data-dir=`mktemp -d` \
        --no-sandbox --incognito --enable-benchmarking \
        --js-flags='--perf-prof --no-write-protect-code-memory --interpreted-frames-native-stack'

  3. 启动 Chrome 后，使用任务管理器找到渲染器进程 ID，并使用它开始分析：

    perf record -g -k mono -p $RENDERER_PID -o perf.data

  4. 浏览您的网站，然后继续下一部分，了解如何评估 perf 输出。

  5. 执行完成后，将从 perf 工具收集的静态信息与 V8 为 JIT 代码输出的性能样本结合：

    perf inject --jit --input=perf.data --output=perf.data.jitted

  6. 最后，您可以使用 Linux 的 perf 工具来探索。

构建 perf​

如果您使用的是过时的 Linux 内核，可以在本地构建支持 JIT 的 linux-perf。

  • 安装新的 Linux 内核，然后重启您的计算机：

     sudo apt-get install linux-generic-lts-wily;

  • 安装依赖项：

    sudo apt-get install libdw-dev libunwind8-dev systemtap-sdt-dev libaudit-dev \
       libslang2-dev binutils-dev liblzma-dev;

  • 下载包含最新 perf 工具源代码的内核源文件：

    cd some/directory;
    git clone --depth 1 git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip.git;
    cd tip/tools/perf;
    make

在接下来的步骤中，将 perf 调用为 some/director/tip/tools/perf/perf。