用perf和papi测量L1数据缓存未命中

Question

PAPI_L1_LDM中的PAPI_L1_LDM与perf中的L1-dcache-load-misses PAPI_L1_LDM什么区别？

我使用了相同的设置，就像这篇文章一样。

因此，我得到了papi：

PAPI_L1_DCM: 515 <- L1 data cache miss (probably L1D_READ_MISSES_ALL + L1D_READ_MISSES_RETRIED?)
PAPI_L1_ICM: 300 <- L1 Instruction cache miss
PAPI_L1_LDM: 441 <- L1 Load data miss
PAPI_L1_TCM: 815 <- L1 Total cache miss

不幸的是，这台机器不支持PAPI_L1_DCA 。

对于perf（仅在用户空间，因为papi也只测量用户空间而没有内核空间）：call： perf stat -B -e L1-dcache-load-misses:u,cache-misses:u ./perf

    16,539      L1-dcache-load-misses
       128      cache-misses:u  

对于N=1000000 1000000，16,539似乎更合理。 load-data-miss（papi中的PAPI_L1_LDM）和数据缓存未命中（papi中的PAPI_L1_DCM）之间有什么区别？为什么这些数字在papi和perf中有所不同？ cache-misses:u是否与L2缓存未命中相关？

编辑：硬件（Xeon E5-2600 v3系列，Haswell-EP 12核心）

Answer 1

一些说明：

从PAPI 手册页 ，您可以看到PAPI_L1_LDM =“负载未命中数”。 换句话说， PAPI_L1_LDM是仅从负载 （有时是预取 ）发生的未命中。

加载是程序执行加载指令以检索内存的时间。

预取是指进程猜测您将在不久的将来加载内存并提前获取内存。

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在L1-dcache-load-misses

• L1是Level-1缓存，是最小和最快的缓存。 另一方面， LLC指的是缓存层次结构的最后一级，因此表示最大但最慢的缓存。
• i vs. d将指令缓存与数据缓存区分开来。 只有L1以这种方式分割，其他缓存在数据和指令之间共享。

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您似乎认为cache-misses:u在与L2缓存未命中相关的性能中。 实际上并非如此。

cache-misses事件表示任何缓存无法提供的内存访问次数。

我承认perf的文档并不是最好的。

但是，通过阅读（假设您已经很好地了解CPU和性能监视单元如何工作，这显然不是计算机体系结构课程）， perf_event_open（）函数的文档可以学到很多东西：

例如 ，通过阅读它，您可以看到perf list显示的cache-misses事件对应于PERF_COUNT_HW_CACHE_MISSES

• 此外，您可以发现L1-dcache-load-misses miss是硬件缓存事件，而cache-misses是硬件事件 （这是硬件缓存事件的超集）。

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关于你的差异你可以参考这个答案，原因就是说你的阵列大小增加了100倍甚至10000倍，因为它说“我注意到时间结果有很大的波动，否则长度为1,000,000阵列几乎适合进入你的L3缓存。“