使用perf和papi测量L1数据缓存未命中

Question

PAPI_L1_LDMpapi和L1-dcache-load-missesperf有什么区别？

我使用了相同的设置，例如此处的帖子。

因此，结果我得到了木瓜籽：

PAPI_L1_DCM: 515 <- L1 data cache miss (probably L1D_READ_MISSES_ALL + L1D_READ_MISSES_RETRIED?)
PAPI_L1_ICM: 300 <- L1 Instruction cache miss
PAPI_L1_LDM: 441 <- L1 Load data miss
PAPI_L1_TCM: 815 <- L1 Total cache miss

不幸的PAPI_L1_DCA是，这台机器不支持。

对于perf（仅在用户空间中，因为papi仅测量用户空间，而没有内核空间）：调用： perf stat -B -e L1-dcache-load-misses:u,cache-misses:u ./perf

    16,539      L1-dcache-load-misses
       128      cache-misses:u  

16,539似乎更合理N=1000000。装入数据丢失（在papi中为PAPI_L1_LDM）和数据缓存未命中（在papi中为PAPI_L1_DCM）之间有什么区别？为什么这些数字在papi和perf中有所不同？是cache-misses:u在PERF有关L2缓存缺失？

编辑：硬件（至强E5-2600 v3系列，Haswell-EP 12核）

Answer 1

一些解释：

从PAPI 手册页中，您可以看到PAPI_L1_LDM=“负载未命中数”。换句话说PAPI_L1_LDM，未命中仅发生于负载（有时是预取）。

加载是指程序执行加载指令以检索内存时。

预取是指进程猜测您将在不久的将来加载内存并提前获取它。

在 L1-dcache-load-misses

• L1是1级缓存，是最小和最快的缓存。LLC另一方面，是指高速缓存层次结构的最后一级，因此表示最大但最慢的高速缓存。
• ivs. d将指令缓存与数据缓存区分开来。这样仅拆分L1，其他高速缓存在数据和指令之间共享。

您似乎认为cache-misses:uin性能与L2缓存丢失有关。这实际上是不正确的。

该cache-misses事件表示任何高速缓存无法提供的内存访问次数。

我承认perf的文档资料不是最好的。

但是，通过阅读perf_event_open（）函数的文档（假设您已经非常了解CPU和性能监视单元的工作原理，这显然不是计算机体系结构课程），您可以学到很多东西：

例如，通过阅读它，您可以看到cache-missesperf list显示的事件对应于PERF_COUNT_HW_CACHE_MISSES

• 此外，您会发现这L1-dcache-load-misses是一个硬件缓存事件，cache-misses也是一个硬件事件（这是“ 硬件缓存事件”的超集）。

关于您的差异，您可以咨询此答案，原因是：将阵列的大小增加100或什至是10000，因为它说：“否则，我注意到时序结果的波动很大，长度为1,000,000时，该阵列几乎可以容纳进入您的L3缓存。”