x86 - 如何使用 PEBS 测量 IPC？

Question

PEBS 是 Intel CPU 为采样性能监视器提供的采样机制。

是否可以使用 PEBS 来测量过程的 IPC？ PEBS 如何确定采样时间？

Answer 1

看我对Do Core i3/5/7 CPUs provide a mechanism to measure IPC?的回答获取监视器名称以计算 IPC。

是的，可以使用 pfmon/pebs 来获得 IPC 的近似值:

pfmon --smpl-module=pebs -ecpu_clk_unhalted --inv=1 --counter-mask=1 --long-smpl-periods=2660000 -uk -- foo 

pfmon --smpl-module=pebs -einstructions_retired --inv=1 --counter-mask=1 --long-smpl-periods=2660000 -uk -- foo

有两次使用 pebs 的 pfmon 运行。他们将为您提供整个程序和每个函数的指令_retired 和 cpu_clk_unhalted 样本计数的比率。

当每 2660000 个事件(对于 pfmon 在上面运行)到位时，PEBS 会进行采样。当 pfmon 启动时，它会要求 CPU 对特殊 msr 寄存器中的性能事件进行计数。 CPU 会统计进程的事件，OS 会在 context_switch 上保存不同进程的 MSR。当事件计数器的值大于等于 2660000 时，pfmon 也会要求 CPU 给出异常。当异常发生时，pfmon 将记录当前指令的 EIP(并将其转换为函数名称)并重置性能监视器。

PS 使用 perf 计算 IPC 非常容易来自Linux内核的工具:
https://perf.wiki.kernel.org/index.php/Tutorial

每个进程:

perf stat -B -ecycles:u,instructions:u  dd if=/dev/zero of=/dev/null count=2000000

2000000+0 records in
2000000+0 records out
1024000000 bytes (1.0 GB) copied, 1.91559 s, 535 MB/s

 Performance counter stats for 'dd if=/dev/zero of=/dev/null count=2000000':

    1,993,541,603 cycles
      764,086,803 instructions             #      0.383 IPC

       1.916930613  seconds time elapsed

系统范围(-a 开关):

perf stat -B -ecycles:u,instructions:u -a sleep 5

 Performance counter stats for 'sleep 5':

      766,271,289 cycles
      596,796,091 instructions             #      0.779 IPC

       5.001191353  seconds time elapsed