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V8のLinux `perf`統合

V8にはLinuxのperfツールをサポートする機能が組み込まれています。これは、--perf-profコマンドラインオプションで有効化されます。 V8は実行中にパフォーマンスデータをファイルに書き出し、Linuxのperfツールを使ってV8のJITコード（JS関数名を含む）のパフォーマンスを分析することができます。

必要条件​

  • linux-perfバージョン5以上（以前のバージョンにはJITのサポートがありません）。（最後のセクションを参照してください）
  • より良いC++コードのシンボル解決のためにenable_profiling=trueでV8/Chromeをビルドしてください。

V8のビルド​

Linux perfとのV8の統合を使用するには、enable_profiling = trueのgnフラグでビルドする必要があります。

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

linux-perf-d8.pyを使用したd8のプロファイリング​

d8をビルドした後、Linux perfを使用できます。

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

より完全な例:

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

# カスタムV8フラグと、混乱を避けるための別の出力ディレクトリを使用:
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;

# 高度なUI（`-flame`はGoogle非公開、 `-web`を公開用の代替として使用）:
pprof -flame perf_results/XXX_perf.data.jitted;
# ターミナルベースのツール:
perf report -i perf_results/XXX_perf.data.jitted;

linux-perf-d8.py --helpを確認して詳細を確認してください。なお、d8バイナリ引数の後にすべてのd8フラグを使用できます。

linux-perf-chrome.pyを使用したChromeやcontent_shellのプロファイリング​

  1. linux-perf-chrome.pyスクリプトを使用してChromeをプロファイリングできます。正しいC++シンボルを取得するには、必要なChromeのgnフラグを追加してください。

  2. ビルドが完了したら、C++およびJSコードの全シンボルを使用してウェブサイトをプロファイリングできます。

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

  3. ウェブサイトに移動した後、ブラウザを閉じるか、--timeoutが完了するのを待ちます。

  4. ブラウザを終了した後、linux-perf.pyがファイルを後処理し、各レンダープロセスの結果ファイルのリストを表示します。

    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

linux-perfの結果の探索​

最後に、Linuxのperfツールを使用してd8またはChromeレンダープロセスのプロファイルを探索できます。

perf report -i perf_results/XXX_perf.data.jitted

また、pprofを使用してさらに多くのビジュアル化を生成することもできます。

# 注意: `-flame`はGoogle専用、公開用には`-web`を使用。
pprof -flame perf_results/XXX_perf.data.jitted;

低レベルのLinux-perfの使用法​

d8を直接使用したlinux-perf​

使用ケースによっては、d8で直接linux-perfを使用することが必要になる場合があります。 これは2段階の手順が必要です。まずperf recordでperf.dataファイルを作成し、その後perf injectを使ってJSシンボルを注入して後処理します。

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のlinux-perfフラグ​

--perf-profは、JITコード内のパフォーマンスサンプルを記録するためにV8のコマンドラインで使用されます。

--nowrite-protect-code-memoryは、コードメモリの書き込み保護を無効にするために必要です。これは、perfがコードページの書き込みビットを解除するイベントを検出した際にコードページに関する情報を破棄するためです。以下は、テストJavaScriptファイルからサンプルを記録する例です。

--interpreted-frames-native-stack は、インタプリタ関数の異なるエントリポイント (InterpreterEntryTrampoline のコピー版) を生成するために使用され、アドレスだけに基づいて perf で区別できるようにします。InterpreterEntryTrampoline をコピーする必要があるため、わずかなパフォーマンスおよびメモリの低下が発生します。

Linux の perf を Chrome で直接使用する​

  1. 同じ V8 フラグを使用して Chrome 自体をプロファイルできます。上記の V8 フラグに関する手順を実行し、必要な Chrome の GN フラグ を Chrome ビルドに追加してください。

  2. ビルドが完了したら、C++ コードと JS コードの完全なシンボルを使用してウェブサイトをプロファイルできます。

    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. Chrome を起動した後、タスク マネージャを使用してレンダラープロセス ID を見つけ、それを使用してプロファイルを開始します:

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

  4. ウェブサイトに移動し、次のセクションに進んで perf の出力を評価する方法を確認してください。

  5. 実行が完了したら、V8 が JIT コードのパフォーマンス サンプルで出力したデータと、perf ツールから収集した静的情報を組み合わせてください:

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

  6. 最後に、Linux の perf ツールを使用して結果を調査 できます。

perf のビルド​

古い Linux カーネルを使用している場合は、ローカルで JIT サポート付きの Linux perf をビルドできます。

  • 新しい Linux カーネルをインストールし、その後マシンを再起動してください:

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

  • 依存関係をインストールします:

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

  • 最新の perf ツールのソースを含むカーネルソースをダウンロードします:

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

以下の手順では、some/director/tip/tools/perf/perf として perf を呼び出します。