lua-perf

lua-perf是一个基于eBPF实现的性能分析工具，目前仅支持Lua 5.4。

功能

• 提供对C和Lua混合代码的性能分析，同时也支持纯C代码。
• 采用栈采样技术，并且对目标进程的性能影响非常小，可以在生产环境中使用。
• 通过使用eh-frame在内核空间进行栈回溯，不要求目标进程使用-fno-omit-frame-pointer选项来保留栈帧指针。

执行要求

为了使用lua-perf，您需要满足以下要求：

• 安装的Kernel版本需要在5.17以上。

生成火焰图

要生成火焰图，您需要使用lua-perf配合FlameGraph工具进行操作。以下是步骤：

1. 首先，使用命令 sudo lua-perf -p <pid> -f <HZ> 对目标进程进行栈采样，并在当前目录下生成 perf.fold 文件。其中 <pid> 是目标进程的进程ID，可以是Docker内的进程或者宿主机上的进程。<HZ> 是栈的采样频率，默认为 1000（即每秒采样1000次）。

2. 然后，使用命令 ./FlameGraph/flamegraph.pl perf.folded > perf.svg 将 perf.fold 文件转换成火焰图。

3. 最后，您就可以在当前目录下找到生成的火焰图 perf.svg。

这是一个示例火焰图：

日志

在BPF程序中，使用了bpf_printk来打印日志, 当你怀疑性能采样结果可能有异常时，您可以通过以下命令来查看日志。

sudo mount -t tracefs nodev /sys/kernel/tracing
sudo cat /sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe

已知问题

lua-perf目前存在以下已知问题：

• 尚不支持CFA_expression，在某些极端情况下可能会导致调用栈回溯失败。
• 在分析Lua栈时，目前通过写死寄存器 rbx 来寻找 L 指针，这对于大多数情况下的 GCC -O2 是正确的。但是，根据GCC的优化级别不同，L 的值可能存储在不同的寄存器中，这可能导致Lua栈回溯失败。
• 在分析CFA指令时，暂时没有处理 vdso，因此在 vdso 中的函数调用会导致栈回溯失败。
• 在合并进程的C栈和Lua栈时，采用了启发式的合并策略，极端情况下可能存在一些瑕疵（目前尚未发现）。

待完成事项

以下是lua-perf计划完成的事项：

• 支持CFA_expression
• 支持vdso
• 动态分析L寄存器
• 优化C栈和Lua栈的合并策略
• 支持更多版本的Lua