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【中文标题】如何在 Linux 中通过 perf 工具捕获 L3 缓存命中和未命中【英文标题】：How to catch the L3-cache hits and misses by perf tool in Linux 【发布时间】：2013-08-11 13:20:58 【问题描述】：有什么方法可以通过 Linux 中的 perf 工具捕获 L3 缓存命中和未命中。根据perf list cache的输出，支持L1和LLC缓存。根据perf源码中perf_evsel__hw_cache数组的定义：
const char *perf_evsel__hw_cache[PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX]
[PERF_EVSEL__MAX_ALIASES] =
"L1-dcache", "l1-d", "l1d", "L1-data", ,
"L1-icache", "l1-i", "l1i", "L1-instruction", ,
"LLC", "L2", ,
"dTLB", "d-tlb", "Data-TLB", ,
"iTLB", "i-tlb", "Instruction-TLB", ,
"branch", "branches", "bpu", "btb", "bpc", ,
"node", ,
;
LLC 是 L2-cache 的别名。我的问题是如何通过 Linux 中的 perf 工具捕获 L3 缓存命中和未命中。提前致谢！
【问题讨论】：
你的 CPU 是多少？较新版本的 perf 和 linux 内核可能支持某些 CPU 上的 L3 缓存事件。您确定“LLC”是 L2 的别名而不是 L3 的别名（真正的含义可能在 perf 代码的内核部分中定义）？ 【参考方案1】：如果硬件有 L3 缓存，那就奇怪 LLC（Last Level Cache）配置为“L2”。但我还不知道 perf 的内部结构，也许这些设置是通用的。
我认为您唯一的解决方案是使用“原始硬件事件”（参见“性能列表”末尾，以“rNNN”开头的行）。这提供了对硬件寄存器的描述进行编码的机会。
perf 用户指南和教程仅提及“要测量硬件供应商文档提供的实际 PMU，请传递十六进制参数代码”。我不知道 Intel 的语法是什么，以及此架构上是否有不同的性能监视器实现。你可以从这里开始：
http://code.google.com/p/kernel/wiki/PerfUserGuide#Hardware_events
【讨论】：
页面 bnikolic.co.uk/blog/hpc-prof-events.html 建议在 libpfm4 (perfmon2) 实用程序showevtinfo 和 check_events 的帮助下搜索和使用原始性能事件【参考方案2】：
我在使用原始事件计数器方面取得了更大的成功，直接查看英特尔软件开发人员手册了解详细定义。
http://www.intel.com/content/www/us/en/architecture-and-technology/64-ia-32-architectures-software-developer-vol-3b-part-2-manual.html
来自部分： 18.2.1.2 预定义的架构性能事件
r412e "LLC Misses" 可能是您想要的
perf stat -e r412e <command>
（请注意，对我来说，这给出的数字与使用 -e cache-misses 的数字相同。）
【讨论】：
要获得系统范围的 L3 缓存未命中率，只需执行以下操作：sudo perf stat -a -e LLC-loads -e LLC-load-misses -e LLC-stores -e LLC-store-misses -e LLC-prefetch-misses，它会打印出未命中和总引用。该比率是 L3 缓存未命中率。【参考方案3】：
要获得系统范围的 L3 缓存未命中率，只需执行以下操作：
$ sudo perf stat -a -e LLC-loads,LLC-load-misses,LLC-stores,LLC-store-misses,LLC-prefetch-misses sleep 5
Performance counter stats for 'system wide':
24,477,266,369 LLC-loads (22.65%)
1,409,470,007 LLC-load-misses # 5.76% of all LL-cache hits (29.79%)
88,584,705 LLC-stores (30.32%)
10,545,277 LLC-store-misses (30.03%)
150,785,745 LLC-prefetch-misses (34.71%)
13.773144159 seconds time elapsed
这会打印出未命中数和总引用数。该比率是 L3 缓存未命中率。
在 wiki 上查看完整的事件列表：https://perf.wiki.kernel.org/index.php/Tutorial#Events
【讨论】：
请问什么是 LLC-prefetch-misses 以及如何使用它们来计算 L3 缓存未命中率？到目前为止，我的计算很简单（LLC-load-misses+LLC-store-misses）/（LLC-loads+LLC-stores）如何使用 linux perf 工具进行代码理解
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