目录

  • 第1章 导读
  • 第一部分 现代CPU性能分析
    • 第2章 性能测量
    • 第3章 CPU微架构
    • 第4章 性能分析中的术语和指标
    • 第5章 性能分析方法
    • 第6章 性能分析相关的CPU特性
  • 第二部分 基于源代码的CPU优化
    • 第7章 CPU前端优化
    • 第8章 CPU后端优化
    • 第9章 优化错误投机
    • 第10章 其他调优
    • 第11章 优化多线程应用程序

第4章 性能分析中的术语和指标

  • 收集退休指令的数量

    1
2

    $ perf stat -e instructions ./a.exe
  2173414 instructions

  • 获取所有CPU的利用率

    1
2

    $ perf stat -- a.exe
  0.634874 task-clock (mesc) # 0.773 CPUs utilized

  • 获取负载程序的IPC

    1
2
3

    $ perf stat -e cycles,instructions -- a.exe
  2369632 cycles
  1725916 instructions # 0.73 inst per cycle

  • 获取负载程序微操作的发射、执行和退休数量

    1
2
3
4

    $ perf stat -e uops_issued.any,uops_executed.thread,uops_retired.all -- a.exe
  2856278 uops_issued.any
  2720241 uops_executed.thread
  2557884 uops_retired.all

  • 指标cycles统计真正的CPU时钟周期数，即会考虑频率调整

  • 指标ref-cycles统计时钟周期数量，不受动态频率调整的影响

    1
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3
4

    $ perf stat -e cycles,ref-cycles ./a.exe
  43340884632 cycles     # 3.97 GHz
  37028245322 ref-cycles # 3.39 Ghz
      10.899462364 seconds time elapsed

  • 获取L1缓存未命中数量

    1
2
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5
6
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8

    $ perf stat -e mem_load_retired.fb_hit,
              mem_load_retired.l1_miss,
              mem_load_retired.l1_hit,
              mem_inst_retired.all_loads -- a.exe
  29580 mem_load_retired.fb_hit
  19036 mem_load_retired.l1_miss # 3.5% 加载动作未命中
  497204 mem_load_retired.l1_hit
  546230 mem_inst_retired.all_loads

  • 获取L1缓存未命中的加载动作在L2缓存中的命中情况

    1
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6

    $ perf stat -e mem_load_retired.l1_miss,
              mem_load_retired.l2_hit,
              mem_load_retired.l2_miss -- a.exe
  19036 mem_load_retired.l1_miss
  12360 mem_load_retired.l2_hit
  7188 mem_load_retired.l2_miss # 37% 未命中

  • 检查分支预测错误的次数

    1
2
3

    $ perf stat -e branches,branch-misses -- a.exe
  358209 branches
    14026 branch-misses # 3.92%