使用 perf 了解内存压力

Question

我正在尝试使用 perf 分析应用程序，我现在只对进出 DRAM 的流量感兴趣。我无法从结果中了解此应用程序从 DRAM 获得的吞吐量是多少。

这就是我调用 perf 命令的方式：

perf stat -av -e LLC-misses,cache-misses,L1-dcache-load-misses <application>

我正在使用 -a，因为此应用程序确实与另一个正在运行的守护进程通信。

我得到的结果如下：

LLC-misses: 0 288628898 288606144
cache-misses: 373507 287154835 287143402
L1-dcache-load-misses: 3831372 286357135 286357135

 Performance counter stats for './mclient -d tpch-sf1 /home/lottarini/Desktop/DPU/queries/tpch-monetdb/02.sql':

                 0 LLC-misses                                                   [99.99%]
           373,507 cache-misses                                                 [100.00%]
         3,831,372 L1-dcache-load-misses                                       

       0.035855129 seconds time elapsed

我的理解是 cache-misses 是在整个缓存层次结构中丢失的内存引用的数量。这与我得到的 L1 未命中数比缓存未命中数多的事实是一致的。

首先，为什么该工具不输出 L1 未命中的置信度值？

为什么缓存未命中数与 LLC-misses 值不同？如果在整个缓存层次结构中遗漏了某些内容，则它必须在 LLC 中遗漏。

此外，如果我想提取由于这些未命中而传输的数量数据，我该如何计算呢？是否有我可以指定的 perf 事件选项，或者我是否需要将这些数字乘以内存块的大小 [谁知道] 以防丢失？

Answer 1

perf list 列出的事件并不是系统中可以监控的所有事件。

您可以使用命令showevtinfo 安装 libpfm 以获取系统中所有可用事件计数器的列表。在沙桥机器的情况下，会有三组显示evtinfo的计数器：

1. perf_events generic PMU：这些对应于 perf list 列出的事件。
2. ix86arch（英特尔 X86 架构 PMU）：这些是所有英特尔 x86 架构中可用的性能计数器。
3. snb（Intel Sandy Bridge）：这是 Sandy Bridge 架构特有的计数器。

确定一个有趣的计数器后，您可以使用 -e 将其作为 perf stat 的选项传递。 对于 LLC-misses 的具体情况，我发现三个计数器似乎与三个不同的集合相关：

1. 缓存未命中，位于 perf 列表的标准列表中。
2. L3_LAT_CACHE:MISS
3. LLC_MISSES

showevtinfo 的好处在于，它为每个特定于机器的计数器添加了描述。此外，如果您尝试在 Intel 机器上进行分析，您可以在 Intel Developer Manual 中找到可用计数器的完整列表 您可以使用 libpfm 附带的 check_events 程序将计数器的名称转换为可以传递给 perf 的代码，例如：

Requested Event: LAST_LEVEL_CACHE_MISSES
Actual    Event: snb::L3_LAT_CACHE:MISS:k=1:u=1:e=0:i=0:c=0:t=0
PMU            : Intel Sandy Bridge
IDX            : 142606383
Codes          : 0x53012e

然后再使用最后的代码：

sudo perf stat -r 10 -a -e cache-misses,r53012e,r53412e <command>

10,553,469 cache-misses                                                  ( +-  1.60% ) [100.00%]
10,556,094 r53012e                                                       ( +-  1.60% ) [100.00%]
10,557,004 r53412e                                                       ( +-  1.60% )

这证实了所有这些计数器实际上是如何指代同一事物的。

最后，您可以将这些值乘以缓存块的大小，以获得实际传输的数据量。