Rust性能分析库criterion-perf-events的使用：基于perf事件的基准测试与性能监控工具

Criterion-perf-events

这是一个用于Criterion.rs的测量插件，用于测量Linux perf接口的事件。

支持的事件

Criterion-perf-events使用perfcnt crate并支持该crate提供的事件。如果您想了解更详细的信息，请查看以下列出的事件：

• 硬件事件
• 软件事件
• Perf事件
• 原始Intel事件

故障排除

如果您遇到"Permission denied"错误，请更新perf_event_paranoid：

sudo sh -c 'echo 1 >/proc/sys/kernel/perf_event_paranoid'

示例

以下代码展示了如何计算退休指令(retired instructions)。

use criterion::{criterion_group, criterion_main, BenchmarkId, black_box, Criterion};
use criterion_perf_events::Perf;
use perfcnt::linux::HardwareEventType as Hardware;
use perfcnt::linux::PerfCounterBuilderLinux as Builder;

fn fibonacci_slow(n: usize) -> usize {
    match n {
        0 => 1,
        1 => 1,
        n => fibonacci_slow(n - 1) + fibonacci_slow(n - 2),
    }
}

fn bench(c: &mut Criterion<Perf>) {
    let mut group = c.benchmark_group("fibonacci");

    let fibo_arg = 30;
    group.bench_function(BenchmarkId::new("slow", fibo_arg), |b| {
        b.iter(|| fibonacci_slow(black_box(fibo_arg)))
    });

    group.finish()
}

criterion_group!(
    name = instructions_bench;
    config = Criterion::default().with_measurement(Perf::new(Builder::from_hardware_event(Hardware::Instructions)));
    targets = bench
);
criterion_main!(instructions_bench);

运行命令：

cargo criterion

打开target/criterion/reports/index.html查看带有图表的详细结果。对于所有事件类型（Hardware::Instructions、Hardware::CacheMisses等），criterion总是报告周期作为单位。请注意，显示的是您的事件类型，而不是CPU周期。

完整示例

// 添加以下依赖到Cargo.toml:
// [dev-dependencies]
// criterion = "0.3"
// criterion-perf-events = "0.4"
// perfcnt = "0.5"

use criterion::{criterion_group, criterion_main, BenchmarkId, black_box, Criterion};
use criterion_perf_events::Perf;
use perfcnt::linux::HardwareEventType as Hardware;
use perfcnt::linux::PerfCounterBuilderLinux as Builder;

// 定义一个简单的递归斐波那契函数用于测试
fn fibonacci_slow(n: usize) -> usize {
    match n {
        0 => 1,
        1 => 1,
        n => fibonacci_slow(n - 1) + fibonacci_slow(n - 2),
    }
}

// 基准测试函数
fn bench(c: &mut Criterion<Perf>) {
    let mut group = c.benchmark_group("fibonacci");
    
    // 测试参数
    let fibo_arg = 30;
    
    // 添加基准测试案例
    group.bench_function(BenchmarkId::new("slow", fibo_arg), |b| {
        b.iter(|| fibonacci_slow(black_box(fibo_arg)))
    });
    
    group.finish()
}

// 配置基准测试组
criterion_group!(
    name = instructions_bench;
    config = Criterion::default().with_measurement(
        Perf::new(Builder::from_hardware_event(Hardware::Instructions))
    );
    targets = bench
);

// 主函数入口
criterion_main!(instructions_bench);

这个示例展示了如何使用criterion-perf-events来测量斐波那契计算中的指令数。关键点包括：

1. 使用Perf作为测量插件
2. 配置Hardware::Instructions作为要测量的硬件事件
3. 通过cargo criterion运行基准测试
4. 结果会显示在HTML报告中

您可以根据需要更改硬件事件类型，例如使用Hardware::CacheMisses来测量缓存未命中次数。