c - 使用 Intel 的 PIN 工具计算程序中缓存命中/未命中的次数

Question

我一直在尝试编写一个 pintool 工具来检测给定程序中的缓存命中和未命中。我发现有INS_IsMemoryRead/Write之类的调用来判断指令是不是LD/ST。

• 有没有办法确定指令是否命中缓存？
• 如果是这样，是否也可以获取从缓存/内存中获取数据所花费的周期数？

Answer 1

这两样都做不到。

pin自带的缓存工具“Memory”是一个非常简单的缓存功能模拟器。换句话说，通过使用缓存工具，可以根据缓存组织(例如大小、路数、缓存级别)查看/模拟应用程序可能有多少缓存未命中。通过一些简单的代码编写，就可以报告缓存未命中发生的指令，然后将这些指令映射回源代码。但是，缓存模拟的命中/未命中结果可能与真实计算机系统不同或不对应，即使缓存模拟器配置为具有与真实系统相同的缓存组织也是如此。

此外，缓存工具的另一个限制是它是单线程的。您不能将它用于多线程应用程序。

此外，将无法获得任何计时信息，例如为缓存未命中提供服务所需的周期数。这非常依赖于体系结构，我不知道可以从真实系统提供此信息的工具。相反，人们使用 CPU 时序模拟器。示例 CPU 时序模拟器是 Gem5 http://www.gem5.org/和基于 PtlSim 的 Marss http://marss86.org/ .