pgo — скилл для Claude Code: что делает и как установить
Помогает настроить двухэтапную PGO-оптимизацию и BOLT для бинарников на C/C++ под GCC и Clang, когда стандартных флагов компилятора уже недостаточно.
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill pgo -a claude-codeЧто делает pgo
Скилл содержит инструкции по сборке с профилированием (PGO) для компиляторов GCC и Clang. Агент ведёт разработчика по полному циклу: сначала компилируется бинарник со сбором метрик, затем программа запускается на типичных сценариях нагрузки, а на финальном шаге код пересобирается с учётом данных о горячих путях выполнения.
В инструкциях расписаны флаги GCC (-fprofile-generate и -fprofile-correction для параллельных запусков), сборка под Clang с утилитой llvm-profdata, а также запуск SamplePGO без замедления работы приложения. Для оптимизации машинного кода после этапа линковки описан запуск llvm-bolt с переупорядочиванием базовых блоков.
Для работы SamplePGO и BOLT потребуется системный perf. Без предварительной проверки базовой оптимизации -O3 -march=native настраивать PGO нет смысла: эффект виден в основном на программах со сложным ветвлением и частыми вызовами функций.
Какие задачи решает
- настроить двухэтапную PGO-сборку проекта в GCC или Clang
- собрать профили выполнения без оверхеда через Clang SamplePGO и
perf - переупорядочить машинный код бинарника утилитой BOLT для ускорения кэша инструкций
- интегрировать параметры профилирования в сценарии
CMake
Примеры запросов агенту
- Подскажи флаги GCC для двухэтапной PGO-сборки моего сервиса
- Как настроить сборку с инструментированием в CMake для Clang?
- Помоги запустить llvm-bolt для оптимизации бинарника после линковки
Как установить pgo
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill pgo -a claude-code2Вручную: положить файлы
~/.claude/skills/pgo/SKILL.mdПапка скилла целиком; для одного проекта — .claude/skills/pgo/
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill pgo -a codex2Вручную: положить файлы
.agents/skills/pgo/SKILL.mdДля всех проектов — ~/.agents/skills/
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill pgo -a cursor2Вручную: положить файлы
.cursor/skills/pgo/SKILL.mdCursor читает и .agents/skills/, и .claude/skills/
1GitHub CLI
gh skill install mohitmishra786/low-level-dev-skills pgo2Вручную: положить файлы
.github/skills/pgo/SKILL.md1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill pgo -a gemini-cli2Командой платформы
gemini skills install https://github.com/mohitmishra786/low-level-dev-skills --path skills/compilers/pgoВручную: положить файлы
.devin/skills/pgo/SKILL.mdСтарый путь .windsurf/skills/ тоже читается
Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill pgo -a opencodeClaude.ai
Упакуйте папку в zip и загрузите в Settings → Capabilities → Skills
По шагам, с командами для каждой платформы: Как установить скилл в Claude Code: пять способов
Вопросы о pgo
Как установить pgo в Claude Code?
Выполните команду npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill pgo -a claude-code. Файл разместится по пути ~/.claude/skills/pgo/SKILL.md.
Что делает скилл pgo?
Он направляет агента при настройке профильной оптимизации компиляторов C и C++, помогая ускорить выполнение бинарников на основе реальных профилей нагрузки.
Чем SamplePGO отличается от обычной сборки с инструментированием?
В SamplePGO профиль собирается утилитой perf на обычном бинарнике без дополнительного инструментального кода. Затем llvm-profgen переводит эти замеры в профиль для Clang.
Исходный текст
SKILL.md · MIT
---
name: pgo
description: Profile-guided optimisation skill for C/C++ with GCC and Clang. Use when squeezing maximum runtime performance after standard optimisation plateaus, implementing two-stage PGO builds, collecting profile data, or applying BOLT for post-link optimisation. Activates on queries about PGO, profile-guided optimization, fprofile-generate, fprofile-use, instrumented builds, or BOLT.
---
# PGO (Profile-Guided Optimisation)
## Purpose
Guide agents through the full PGO workflow: instrument build → representative workload → collect profile → optimised build, covering both GCC and Clang, plus BOLT for post-link optimisation.
## Triggers
- "How do I use PGO to speed up my binary?"
- "What is profile-guided optimization and when should I use it?"
- "How do I use `-fprofile-generate` and `-fprofile-use`?"
- "My `-O3` build isn't fast enough — what next?"
- "How does BOLT differ from PGO?"
- "How do I collect representative profile data?"
## Workflow
### 1. When to use PGO
```text
Is -O3 -march=native already applied?
no → apply standard optimisation first
yes → is workload branch-heavy or has irregular call patterns?
yes → PGO will likely help 5-30%
no → PGO may not help; profile first with linux-perf
```
PGO helps most with:
- Large binaries with many cold/hot code paths (compilers, databases, servers)
- Branch-heavy code where static prediction is wrong
- Function call-heavy code where inlining decisions improve with profile data
### 2. GCC PGO workflow
```bash
# Step 1: Build with instrumentation
gcc -O2 -fprofile-generate -fprofile-dir=./pgo-data \
prog.c -o prog_instr
# Step 2: Run with representative workload(s)
./prog_instr < workload1.input
./prog_instr < workload2.input
# Generates .gcda files in ./pgo-data/
# Step 3: Build optimised binary using profile
gcc -O2 -fprofile-use -fprofile-dir=./pgo-data \
-fprofile-correction \
prog.c -o prog_pgo
```
`-fprofile-correction`: handles profile count inconsistencies from parallel or nondeterministic runs. Always include it.
### 3. Clang PGO workflow (IR-based, preferred)
```bash
# Step 1: Instrument build
clang -O2 -fprofile-instr-generate prog.c -o prog_instr
# Step 2: Run workload (generates default.profraw)
./prog_instr < workload.input
LLVM_PROFILE_FILE="prog-%p.profraw" ./prog_instr # per-PID files for parallel runs
# Step 3: Merge raw profiles
llvm-profdata merge -output=prog.profdata *.profraw
# Step 4: Optimised build
clang -O2 -fprofile-instr-use=prog.profdata prog.c -o prog_pgo
```
Clang's IR PGO is more accurate than GCC's and supports `SamplePGO` (sampling-based, no instrumentation overhead).
### 4. Clang SamplePGO (sampling, no instrumentation)
```bash
# Step 1: Build with frame pointers for accurate stacks
clang -O2 -fno-omit-frame-pointer prog.c -o prog
# Step 2: Sample with perf
perf record -b -e cycles:u ./prog < workload.input
perf script -F ip,brstack > perf.script # or use perf2bolt
# Step 3: Convert perf data
llvm-profgen --binary=./prog --perf-script=perf.script \
--output=prog.profdata
# Step 4: Optimised build
clang -O2 -fprofile-sample-use=prog.profdata prog.c -o prog_spgo
```
SamplePGO is ideal for production profiling without instrumentation overhead.
### 5. CMake integration
```cmake
option(PGO_INSTRUMENT "Build with PGO instrumentation" OFF)
option(PGO_USE "Build with PGO profile data" OFF)
if(PGO_INSTRUMENT)
add_compile_options(-fprofile-instr-generate)
add_link_options(-fprofile-instr-generate)
endif()
if(PGO_USE)
add_compile_options(-fprofile-instr-use=${CMAKE_SOURCE_DIR}/prog.profdata)
add_link_options(-fprofile-instr-use=${CMAKE_SOURCE_DIR}/prog.profdata)
endif()
```
Build script:
```bash
# Phase 1: instrument
cmake -S . -B build-pgo-instr -DPGO_INSTRUMENT=ON -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build-pgo-instr -j$(nproc)
# Collect profile
./build-pgo-instr/prog < workload.input
llvm-profdata merge -output=prog.profdata *.profraw
# Phase 2: optimised
cmake -S . -B build-pgo -DPGO_USE=ON -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build-pgo -j$(nproc)
```
### 6. BOLT (post-link binary optimisation)
BOLT reorders functions and basic blocks in the final binary based on profile data, improving instruction cache locality. Works after PGO for additional 5-15%.
```bash
# Step 1: Build with relocation support
clang -O2 -Wl,--emit-relocs prog.c -o prog
# Step 2: Collect profile with perf
perf record -e cycles:u -b ./prog < workload.input
perf2bolt prog -p perf.data -o prog.fdata
# Or use instrumented BOLT
llvm-bolt prog -instrument -o prog.instr
./prog.instr < workload.input
# Generates /tmp/prof.fdata
# Step 3: Apply BOLT optimisation
llvm-bolt prog -data prog.fdata -o prog.bolt \
-reorder-blocks=ext-tsp \
-reorder-functions=hfsort \
-split-functions \
-split-all-cold \
-dyno-stats
```
### 7. Verifying PGO impact
```bash
# Compare perf of instrumented vs PGO build
perf stat ./prog_baseline < workload.input
perf stat ./prog_pgo < workload.input
# Check which functions are hot in each
perf record ./prog_pgo < workload.input
perf report --stdio | head -30
```
For full workflow details and Clang vs GCC profile format notes, see [references/pgo-workflow.md](references/pgo-workflow.md).
## Related skills
- Use `skills/compilers/gcc` for GCC flag context
- Use `skills/compilers/clang` for Clang PGO and SamplePGO setup
- Use `skills/profilers/linux-perf` for collecting SamplePGO perf data
- Use `skills/profilers/flamegraphs` to identify hot paths before applying PGO
© mohitmishra786 · MIT · mohitmishra786/low-level-dev-skills