Solución 1:
top -H -p pid
Espero que pueda ayudar
Solución 2:
Porcentaje de uso de CPU por subproceso que puede obtener con ps comando:
ps -emo %cpu,pid,user,args
La forma en que se calcula se describe en ps manpage :
Actualmente, es el tiempo de CPU utilizado dividido por el tiempo de ejecución del proceso (relación cputime/realtime), expresado como porcentaje.
Solución 3:
Buscaría en SystemTap. Esta herramienta sin duda le dará lo que desea. Existe este ejemplo de creación de perfiles de hilos; no se si tiene todo lo que quieres, pero podrías modificarlo para que lo tenga.