内核性能分析总结

1.unixbench

a.测试介绍

UnixBench源于1995 年，基线系统是“George”，一个工作站：SPARCstation 20‐61，128MB RAM，Solaris2.3，此系统的指数值被设定为10，所以，如果一个系统的最后结果分数为520，意思是指此系统比基线系统运行快52 倍。
UnixBench也支持多CPU系统的测试，默认的行为是测试两次，第一次是一个进程的测试，第二次是N份测试，N等于CPU个数。这样的设计是为了以下目标：
测试系统的单任务性能
测试系统的多任务性能
测试系统并行处理的能力
UnixBench一个基于系统的基准测试工具，不单纯是CPU 内存 或者磁盘测试工具。测试结果不仅仅取决于硬件，也取决于系统、开发库、甚至是编译器。

Dhrystone测试
测试聚焦在字符串处理，没有浮点运算操作。这个测试用于测试链接器编译、代码优化、内存缓存、等待状态、整数数据类型等，硬件和软件设计都会非常大的影响测试结果。

Whetstone 测试
这项测试项目用于测试浮点运算效率和速度。这项测试项目包含若干个科学计算的典型性能模块，包含大量的C语言函数,sin cos sqrt exp和日志以及使用整数和浮点的数学操作。包含数组访问、条件分支和过程调用。

Execl Throughput测试
（execl 吞吐，这里的execl是类unix系统非常重要的函数，非办公软件的excel）
这项测试测试每秒execl函数调用次数。execl是 exec函数家族的一部分，使用新的图形处理代替当前的图形处理。有许多命令和前端的execve()函数命令非常相似。

File Copy测试
这项测试衡量文件数据从一个文件被传输到另外一个，使用大量的缓存。包括文件的读、写、复制测试，测试指标是一定时间内（默认是10秒）被重写、读、复制的字符数量。

Pipe Throughput（管道吞吐）测试
pipe是简单的进程之间的通讯。管道吞吐测试是测试在一秒钟一个进程写512比特到一个管道中并且读回来的次数。管道吞吐测试和实际编程有差距。

Pipe-based Context Switching （基于管道的上下文交互）测试
这项测试衡量两个进程通过管道交换和整数倍的增加吞吐的次数。基于管道的上下文切换和真实程序很类似。测试程序产生一个双向管道通讯的子线程。

Process Creation(进程创建)测试
这项测试衡量一个进程能产生子线程并且立即退出的次数。新进程真的创建进程阻塞和内存占用，所以测试程序直接使用内存带宽。这项测试用于典型的比较大量的操作系统进程创建操作。

Shell Scripts测试
shell脚本测试用于衡量在一分钟内，一个进程可以启动并停止shell脚本的次数，通常会测试1，2， 3， 4， 8 个shell脚本的共同拷贝，shell脚本是一套转化数据文件的脚本。

System Call Overhead （系统调用消耗）测试
这项测试衡量进入和离开系统内核的消耗，例如，系统调用的消耗。程序简单重复的执行getpid调用（返回调用的进程id）。消耗的指标是调用进入和离开内核的执行时间。

b.Run用法

Run [ -q | -v ] [-i ] [-c [-c …]] [test …]

选项说明：

备注：-c选项可以用来执行多次，如：

Run -c 1 -c 4表示执行两次，第一次单个copies,第二次4个copies的测试任务。

对于多cpu系统的性能测试策略，需要统计单任务,多任务及其并行的性能增强。

以4个cpu的PC为例，需要测试两次，4个CPU就是要并行执行4个copies，

Run -q -c 1 -c 4

测试结果单个并行的任务的得分为171.3,4个并行任务的得分为395.7。对比测试时需要关注这个值。

c.结果显示

参考博客：Unixbench：简介及使用 - charseki - 博客园

2.netperf网络性能

a.安装

$ wget -c "https://codeload.github.com/HewlettPackard/netperf/tar.gz/netperf-2.5.0" -O netperf-2.5.0.tar.gz
$ tar xvf netperf-2.5.0.tar.gz 
$ cd netperf-netperf-2.5.0/
$ ./configure 
$ make && make install
$ netperf -h   #有输出说明安装成功

b.使用

1.服务器的启动

$ netserver
Starting netserver with host 'IN(6)ADDR_ANY' port '12865' and family AF_UNSPEC
$ ss -lnt   #监听在12865端口

2.测试客户端的启动

$ netperf -H 192.168.1.180
MIGRATED TCP STREAM TEST from 0.0.0.0 (0.0.0.0) port 0 AF_INET to 192.168.1.180 (192.168.1.180) port 0 AF_INET
Recv   Send    Send                          
Socket Socket  Message  Elapsed              
Size   Size    Size     Time     Throughput  
bytes  bytes   bytes    secs.    10^6bits/sec  

 87380  16384  16384    10.47      86.40  

吞吐量：86.4 * 10^6 bits/sec

换算一下就是 10Mbit/s（86.40/8=10.8*1000000bps=10Mbit/s）