性能工具统计信息输出：“周期”的复用和缩放

Question

我试图了解“性能”输出中“周期”事件的复用和缩放。

以下是perf工具的输出：

 144094.487583      task-clock (msec)         #    1.017 CPUs utilized
  539912613776      instructions              #    1.09  insn per cycle           (83.42%)
  496622866196      cycles                    #    3.447 GHz                      (83.48%)
     340952514      cache-misses              #   10.354 % of all cache refs      (83.32%)
    3292972064      cache-references          #   22.854 M/sec                    (83.26%)
 144081.898558      cpu-clock (msec)          #    1.017 CPUs utilized
       4189372      page-faults               #    0.029 M/sec
             0      major-faults              #    0.000 K/sec
       4189372      minor-faults              #    0.029 M/sec
    8614431755      L1-dcache-load-misses     #    5.52% of all L1-dcache hits    (83.28%)
  156079653667      L1-dcache-loads           # 1083.223 M/sec                    (66.77%)

 141.622640316 seconds time elapsed

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我了解内核使用多路复用为每个事件提供了访问硬件的机会。 因此最终的输出是估算值。

显示“周期”事件（83.48％）。 我试图了解这个数字是如何得出的？

我在2.20GHz的Intel®Xeon®CPU E5-2698 v4上运行“性能”。

Answer 1

彼得·科德斯（Peter Cordes）的答案是正确的。

PMU事件非常复杂，计数器的数量有限，某些事件是特殊的，某些逻辑事件可能由多个硬件事件组成，甚至事件之间可能存在冲突。

我相信Linux并不了解这些限制，它只是尝试从列表中激活事件-更准确地说是事件组。 如果无法激活所有事件，它将停止，并激活多路复用。 每当多路复用计时器结束时，它将有效地旋转事件列表，现在从第二个开始激活激活事件，然后从第三个开始激活…Linux不知道它仍然可以激活循环事件，因为它很特殊。

几乎没有记录的选项可以通过在名称后添加:D来固定某些事件的优先级。 我系统上的示例：

$ perf stat -e cycles -e instructions -e cache-misses -e cache-references -e  L1-dcache-load-misses -e L1-dcache-loads ...

   119.444.297.774      cycles:u                                                      (55,88%)
   130.133.371.858      instructions:u            #    1,09  insn per cycle                                              (67,81%)
        38.277.984      cache-misses:u            #    7,780 % of all cache refs      (72,92%)
       491.979.655      cache-references:u                                            (77,00%)
     3.892.617.942      L1-dcache-load-misses:u   #   15,57% of all L1-dcache hits    (82,19%)
    25.004.563.072      L1-dcache-loads:u                                             (43,85%)

固定说明和周期：

$ perf stat -e cycles:D -e instructions:D -e cache-misses -e cache-references -e  L1-dcache-load-misses -e L1-dcache-loads ...
   120.683.697.083      cycles:Du                                                   
   132.185.743.504      instructions:Du           #    1,10  insn per cycle                                            
        27.917.126      cache-misses:u            #    4,874 % of all cache refs      (61,14%)
       572.718.930      cache-references:u                                            (71,05%)
     3.942.313.927      L1-dcache-load-misses:u   #   15,39% of all L1-dcache hits    (80,38%)
    25.613.635.647      L1-dcache-loads:u                                             (51,37%)

这导致与省略周期和指令相同的复用：

$ perf stat -e cache-misses -e cache-references -e  L1-dcache-load-misses -e L1-dcache-loads ...

    35.333.318      cache-misses:u            #    7,212 % of all cache refs      (62,44%)
   489.922.212      cache-references:u                                            (73,87%)
 3.990.504.529      L1-dcache-load-misses:u   #   15,40% of all L1-dcache hits    (84,99%)
25.918.321.845      L1-dcache-loads:u

请注意，您还可以对事件进行分组（ -e \\{event1,event2\\} ）-这意味着事件总是一起读取-如果不能一起激活组合则根本不读取事件。

^{1：总是可以添加的软件事件例外。 内核代码的相关部分位于kernel / events / core.c中 。}

Answer 2

IDK为什么在cycles或instructions根本没有任何多路复用，因为在CPU上有用于这2个事件的专用计数器，不能将其编程为对任何其他事件进行计数。

但是对于其他人，我很确定这些百分比是按照CPU时间的分数表示的，有一个硬件计数器对该事件进行计数。

例如， cache-references占程序运行的144094.487583 CPU毫秒的83.26％，或〜119973.07 ms。 总计数从其计数时间开始推断。