用perf和papi測量L1數據緩存未命中

Question

PAPI_L1_LDM中的PAPI_L1_LDM與perf中的L1-dcache-load-misses PAPI_L1_LDM什么區別？

我使用了相同的設置，就像這篇文章一樣。

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，這台機器不支持PAPI_L1_DCA 。

對於perf（僅在用戶空間，因為papi也只測量用戶空間而沒有內核空間）：call： perf stat -B -e L1-dcache-load-misses:u,cache-misses:u ./perf

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

對於N=1000000 1000000，16,539似乎更合理。 load-data-miss（papi中的PAPI_L1_LDM）和數據緩存未命中（papi中的PAPI_L1_DCM）之間有什么區別？為什么這些數字在papi和perf中有所不同？ cache-misses:u是否與L2緩存未命中相關？

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

Answer 1

一些說明：

從PAPI 手冊頁 ，您可以看到PAPI_L1_LDM =“負載未命中數”。 換句話說， PAPI_L1_LDM是僅從負載 （有時是預取 ）發生的未命中。

加載是程序執行加載指令以檢索內存的時間。

預取是指進程猜測您將在不久的將來加載內存並提前獲取內存。

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在L1-dcache-load-misses

• L1是Level-1緩存，是最小和最快的緩存。 另一方面， LLC指的是緩存層次結構的最后一級，因此表示最大但最慢的緩存。
• i vs. d將指令緩存與數據緩存區分開來。 只有L1以這種方式分割，其他緩存在數據和指令之間共享。

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您似乎認為cache-misses:u在與L2緩存未命中相關的性能中。 實際上並非如此。

cache-misses事件表示任何緩存無法提供的內存訪問次數。

我承認perf的文檔並不是最好的。

但是，通過閱讀（假設您已經很好地了解CPU和性能監視單元如何工作，這顯然不是計算機體系結構課程）， perf_event_open（）函數的文檔可以學到很多東西：

例如 ，通過閱讀它，您可以看到perf list顯示的cache-misses事件對應於PERF_COUNT_HW_CACHE_MISSES

• 此外，您可以發現L1-dcache-load-misses miss是硬件緩存事件，而cache-misses是硬件事件 （這是硬件緩存事件的超集）。

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關於你的差異你可以參考這個答案，原因就是說你的陣列大小增加了100倍甚至10000倍，因為它說“我注意到時間結果有很大的波動，否則長度為1,000,000陣列幾乎適合進入你的L3緩存。“