Аппаратный кеш событий и перф

Question

Когда я бегу perf list Я вижу кучу событий Hardware Cache следующим образом:

$ perf list | grep 'cache event'
  L1-dcache-load-misses                              [Hardware cache event]
  L1-dcache-loads                                    [Hardware cache event]
  L1-dcache-stores                                   [Hardware cache event]
  L1-icache-load-misses                              [Hardware cache event]
  LLC-load-misses                                    [Hardware cache event]
  LLC-loads                                          [Hardware cache event]
  LLC-store-misses                                   [Hardware cache event]
  LLC-stores                                         [Hardware cache event]
  branch-load-misses                                 [Hardware cache event]
  branch-loads                                       [Hardware cache event]
  dTLB-load-misses                                   [Hardware cache event]
  dTLB-loads                                         [Hardware cache event]
  dTLB-store-misses                                  [Hardware cache event]
  dTLB-stores                                        [Hardware cache event]
  iTLB-load-misses                                   [Hardware cache event]
  iTLB-loads                                         [Hardware cache event]
  node-load-misses                                   [Hardware cache event]
  node-loads                                         [Hardware cache event]
  node-store-misses                                  [Hardware cache event]
  node-stores                                        [Hardware cache event]

Похоже, что эти события в основном возвращают разумные значения, основанные на тестах, но я хотел бы знать, как определить, чтобы сопоставить эти события с событиями счетчика производительности оборудования в моей системе?

То есть эти события, безусловно, реализуются с использованием одного или нескольких базовых счетчиков x86 PMU на моем процессоре Skylake - но как узнать, какие из них?

Вы можете посмотреть в /sys/devices/cpu/events для других аппаратных событий, но не для "Аппаратных событий кэша".

Answer 1

Пользователь @Margaret указывает на разумный ответ в комментариях - прочитайте исходный код ядра, чтобы увидеть отображение событий PMU.

Мы можем проверить arch/x86/events/intel/core.c для определения событий. На самом деле я не знаю, относится ли "ядро" к архитектуре Core, просто это ядро ​​подходит для большинства определений, но в любом случае это файл, который вы хотите посмотреть.

Ключевой частью является этот раздел, который определяет skl_hw_cache_event_ids:

static __initconst const u64 skl_hw_cache_event_ids
                [PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX]
                [PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX]
                [PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX] =
{
 [ C(L1D ) ] = {
    [ C(OP_READ) ] = {
        [ C(RESULT_ACCESS) ] = 0x81d0,  /* MEM_INST_RETIRED.ALL_LOADS */
        [ C(RESULT_MISS)   ] = 0x151,   /* L1D.REPLACEMENT */
    },
    [ C(OP_WRITE) ] = {
        [ C(RESULT_ACCESS) ] = 0x82d0,  /* MEM_INST_RETIRED.ALL_STORES */
        [ C(RESULT_MISS)   ] = 0x0,
    },
    [ C(OP_PREFETCH) ] = {
        [ C(RESULT_ACCESS) ] = 0x0,
        [ C(RESULT_MISS)   ] = 0x0,
    },
},
...

Расшифровывая вложенные инициализаторы, вы получаете, что L1D-dcahe-load соответствует MEM_INST_RETIRED.ALL_LOAD а также L1-dcache-load-misses в L1D.REPLACEMENT,

Мы можем проверить это дважды с помощью perf:

$ ocperf stat -e mem_inst_retired.all_loads,L1-dcache-loads,l1d.replacement,L1-dcache-load-misses,L1-dcache-loads,mem_load_retired.l1_hit head -c100M /dev/zero > /dev/null

 Performance counter stats for 'head -c100M /dev/zero':

        11,587,793      mem_inst_retired_all_loads                                   
        11,587,793      L1-dcache-loads                                             
            20,233      l1d_replacement                                             
            20,233      L1-dcache-load-misses     #    0.17% of all L1-dcache hits  
        11,587,793      L1-dcache-loads                                             
        11,495,053      mem_load_retired_l1_hit                                     

       0.024322360 seconds time elapsed

События "Аппаратного кэша" показывают те же значения, что и при использовании базовых событий PMU, о которых мы догадались, проверив источник.