關(guān)鍵詞：

Windows性能監(jiān)控xperfKDV1000

摘要：

Xperf是一款系統(tǒng)級工具，是產(chǎn)品套件Windows性能工具包（Windows Performance Toolkit，WPT)的一部分，而WPT則屬于微軟軟件開發(fā)包（Microsoft Software Development Kit，SDK)。Xperf是Windows事件跟蹤系統(tǒng)（Event Tracing for Windows，ETW）的補(bǔ)充。ETW則是服務(wù)器操作系統(tǒng)的一個內(nèi)置組件，提供詳細(xì)的系統(tǒng)性能和系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

補(bǔ)充：WPT包含三款工具（xperf、xperfview、GPU）：

Xperf：使用CMD命令行工作。包括性能監(jiān)控開始，收集，和打開等。

XperfView：這是為Xperf的采樣文件可視化顯示的工具，可以繪制各種資源使用曲線，并用任

意方式組織數(shù)據(jù)，排序。

GPUView：不做介紹。

案例描述

我們公司有KDV1000和PCMT都是基于windows系統(tǒng)的，但是對于windows系統(tǒng)的監(jiān)控工具卻不多，有的工具不權(quán)威，有的工具又有他的局限性，比如工具本身的資源占用情況和監(jiān)控時間等；下面我想向大家介紹xperf是如何監(jiān)控系統(tǒng)資源。

1案例分析

對于KDV1000和PCMT這兩款在windows下運(yùn)行的產(chǎn)品，在編高能力級別的視頻時耗用資源較高，比如KDV1000在第一路編720P/30HP，解1080P/30HP，第二路解H264/H239/SXGA@5HP時，耗用CPU竟達(dá)90%。

xperf工具有以下幾個特征：

1.工具本身具有權(quán)威性，而且是免費(fèi)的；

2.工具本身耗用資源少（只要是監(jiān)控肯定會有資源耗用）；

3.工具能長時間監(jiān)控，有專業(yè)的圖形分析；

4.支持命令行使用，方便結(jié)合其他腳本使用；

所以xperf是非常值得推廣的。

2解決過程

2.1xperf安裝

安裝WPT之前首先安裝Microsoft

.NET Framework 4。

文件請自行到網(wǎng)上下載。PS：注意查看系統(tǒng)是32位還是64位的，安裝全部選擇默認(rèn)就可以。

2.2xperf使用

對于xperf的使用先介紹給例子：

以管理員權(quán)限打開DOS，輸入以下命令：

xperf –on base

xperf –d trace.etl

xperf trace.etl

第一條命令會收集多個種類的內(nèi)核事件，base是（PROC_THREAD、LOADER、DISK_IO、HARD_FAULTS、PROFILE和MEMIFO）所有內(nèi)核事件的集合，并將數(shù)據(jù)記錄到一個名為kernel.etl的日志文件中,這個文件一般在C盤根目錄下。

第二條命令就是將內(nèi)核事件收集到trace.etl這個文件中。

第三條命令就是使用xperfview這個工具將trace.etl使用圖形化工具展現(xiàn)出來。

下面引出以下幾個問題：

內(nèi)核事件有哪些？

如何使用xperfview？

問題1：我們可以使用xperf –providers k獲得內(nèi)核事件列表，以及不同組所代表了不同內(nèi)核事件的集合，內(nèi)核事件列表如下文：

C:\windows\system32>xperf -providers k

Kernel Flags:

PROC_THREAD:記錄進(jìn)程的創(chuàng)建和刪除

LOADER:記錄內(nèi)核模式和使用模式加載和卸載事件

PROFILE:捕獲CPU采樣的配置文件信息

CSWITCH:記錄上下文切換（）

COMPACT_CSWITCH:緊湊的上下文切換

DISPATCHER: CPU調(diào)度器

DPC: DPC事件

INTERRUPT:打斷事件

SYSCALL:系統(tǒng)調(diào)用

PRIORITY:優(yōu)先級變更事件

SPINLOCK:自旋鎖的碰撞

ALPC:高級本地過程調(diào)用

PERF_COUNTER:進(jìn)程項(xiàng)的性能計(jì)數(shù)器

DISK_IO: Disk I/O

DISK_IO_INIT: Disk I/O初始化

FILE_IO:文件系統(tǒng)操作的結(jié)束時間和結(jié)果

FILE_IO_INIT:文件操作系統(tǒng)(create/open/close/read/write)

HARD_FAULTS:硬件分頁錯誤

FILENAME: FileName (e.g.,FileName create/delete/rundown)

SPLIT_IO:分裂I/O

REGISTRY:注冊表的更改記錄

DRIVERS:驅(qū)動事件

POWER:電源管理事件

NETWORKTRACE:網(wǎng)絡(luò)事件(e.g., tcp/udp send/receive)

VIRT_ALLOC:虛擬分配保留和釋放

MEMINFO:內(nèi)存列表信息

ALL_FAULTS:所有的頁面故障，包括硬上寫，復(fù)制，需求零故障等

CONTMEMGEN:連續(xù)的內(nèi)存生成器

POOL:跟蹤池

CPU_CONFIG: NUMA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，處理器組和處理器索引號映射。默認(rèn)情況下，它始終處于啟用狀態(tài)。

Kernel Groups:

Base:PROC_THREAD+LOADER+DISK_IO+HARD_FAULTS+PROFILE+MEMINFO

Diag:PROC_THREAD+LOADER+DISK_IO+HARD_FAULTS+DPC+INTERRUPT+CSW

ITCH+PERF_COUNTER+COMPACT_CSWITCH

DiagEasy:PROC_THREAD+LOADER+DISK_IO+HARD_FAULTS+DPC+INTERRUPT+CSW

ITCH+PERF_COUNTER

Latency:PROC_THREAD+LOADER+DISK_IO+HARD_FAULTS+DPC+INTERRUPT+CSW

ITCH+PROFILE

FileIO:PROC_THREAD+LOADER+DISK_IO+HARD_FAULTS+FILE_IO+FILE_IO_I

NIT

IOTrace:PROC_THREAD+LOADER+DISK_IO+HARD_FAULTS+CSWITCH

ResumeTrace:PROC_THREAD+LOADER+DISK_IO+HARD_FAULTS+PROFILE+POWER

SysProf:PROC_THREAD+LOADER+PROFILE

Network:PROC_THREAD+LOADER+NETWORKTRACE

總結(jié)：收集內(nèi)核事件的通用命令公式如下：

Xperf -on [Kernel Flags| Kernel Groups]+ [KernelFlags| Kernel Groups]+…

問題2：如何使用xperfview

你可以使用命令將xperfview打開也可以直接找到程序安裝目錄將其打開。(直接在cmd中直接輸入xperfview)

打開你保存好的etl文件，如下圖：

監(jiān)控圖

這三個圖分別是CPU使用率，進(jìn)程的CPU使用率，線程的CPU使用率隨著時間的變化而變化的趨勢圖，那么我們可以對上圖進(jìn)行如下操作：

1.在圖上點(diǎn)擊右鍵選擇Summary Table查看CPU使用列表詳情。

詳情

備注：硬盤讀寫速度不是很好的話，建議大家使用Simple Summary Table。

詳圖

打開的列表詳情包含了在監(jiān)控性能的這段時間內(nèi)整個系統(tǒng)的平均cpu使用率以及每個進(jìn)程使用的平均CPU率以及改進(jìn)程下調(diào)用模塊的CPU使用率。

2.我們還可以對相應(yīng)的曲線進(jìn)行配色如圖，只需雙擊下圖的CPU#中的CPU 0，就會彈出Color框，點(diǎn)擊相應(yīng)的顏色后即可：

color選擇

3.可以通過拉選范圍對圖形的局部進(jìn)行分析可以做如下操作：放大選擇范圍，克隆選擇范圍，放棄放大，全選，選擇指定范圍

select zoom

4.選擇指定顯示的參數(shù)如下圖，只顯示4核CPU中的CPU1和CPU3

CPU select

5.選擇任意兩張圖表合并對比，這樣就能相互聯(lián)系的看待問題；

Step1：右擊圖表，選擇Overlay Graph然后選擇需要合并的父項(xiàng)及子項(xiàng)。

Overlay Graph

Step2：合并后如下圖所示：

Merge

2.3xperf使用中遇到的問題

Q1：Xperf支持的操作系統(tǒng)：

支持WINDOWS

VISTA, Windows Server 2008以及更高的操作系統(tǒng)，由于歷史遺留問題，WINDOWS XP和WINDOWS Server 2003對WPT的支持不好，內(nèi)核在開發(fā)的時候沒有考慮到未來的程序性能調(diào)試的復(fù)雜度，所以xperf不支持WINDOWS XP和WINDOWS Server 2003。

Q2：Xperf收集數(shù)據(jù)時，一定要注意文件大小，而且讀etl文件時對硬盤的讀寫速度要求也比較高，綜合以上，實(shí)踐中得出的建議監(jiān)控時間為1小時，那很多時候拷機(jī)項(xiàng)的時間都是好幾個小時的，這時候我們可以通過批處理來完成連續(xù)監(jiān)控，且每個文件都收集1小時的，然而批處理沒有sleep的用法，但這也很容易解決我們可以在批處理中調(diào)用VBS，VBS文件中簡單的寫上一句WScript.Sleep 3600即可。

Q3：由于數(shù)據(jù)收集你的硬盤也很有可能會爆，所以在監(jiān)控之前先預(yù)估下硬盤大小是否支持。

3解決結(jié)果

使用Xperf工具很專業(yè)的解決了我們PCMT以及KDV1000的CPU監(jiān)控需求，為我們基于WINDOWS上的終端提供了保障。

4總結(jié)

難能可貴的是該工具的權(quán)威性，專業(yè)性，穩(wěn)定性還有它是免費(fèi)的。所以很希望推薦大家使用這款工具。