“性能统计”输出是什么意思？

Question

我使用“perf stat”命令对一些事件进行统计：

[root@root test]# perf stat -a -e "r81d0","r82d0" -v ./a
r81d0: 71800964 1269047979 1269006431
r82d0: 26655201 1284214869 1284214869

 Performance counter stats for './a':

        71,800,964 r81d0                                                        [100.00%]
        26,655,201 r82d0

       0.036892349 seconds time elapsed

(1) 我知道71800964是“r81d0”的计数，但是1269047979和1269006431是什么意思呢？
（2）“[100.00%]”是什么意思？

我尝试过“perf stat --help”，但无法得到这些值的解释。

Answer 1

[root@root test]# perf stat -a -e "r81d0","r82d0" -v ./a
r81d0: 71800964 1269047979 1269006431
r82d0: 26655201 1284214869 1284214869

这是详细选项的输出，定义在内核的tools/perf/builtin-stat.c 文件中：

391 /*
392  * Read out the results of a single counter:
393  * aggregate counts across CPUs in system-wide mode
394  */
395 static int read_counter_aggr(struct perf_evsel *counter)

408         if (verbose) {
409                 fprintf(output, "%s: %" PRIu64 " %" PRIu64 " %" PRIu64 "\n",
410                         perf_evsel__name(counter), count[0], count[1], count[2]);
411         }

计数来自struct perf_counts_values，定义为http://lxr.free-electrons.com/source/tools/perf/util/evsel.h?v=3.18#L12，具有三个uint64_t值的数组，命名为val、ena、run

三个count 值由内核填充并从fd 中读取，并使用perf_event_open() 系统调用打开。有man perf_event_open相关部分：http://man7.org/linux/man-pages/man2/perf_event_open.2.html

   read_format
          This field specifies the format of the data returned by
          read(2) on a perf_event_open() file descriptor.

          PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_ENABLED
                 Adds the 64-bit time_enabled field.  This can be used
                 to calculate estimated totals if the PMU is
                 overcommitted and multiplexing is happening.

          PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_RUNNING
                 Adds the 64-bit time_running field.  This can be used
                 to calculate estimated totals if the PMU is
                 overcommitted and multiplexing is happening.  ...

perf stat enables all TIME flags 如果scale 为真 -

298         if (scale)
299                 attr->read_format = PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_ENABLED |
300                                     PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_RUNNING;

所以，第一个计数器是原始事件计数； second 与收集此事件的时间成正比， last 与总运行时间成正比。当您要求perf 统计大量事件时需要这样做，而这些事件无法一次监控（硬件通常有多达 5-7 个性能监视器）。在这种情况下，内核性能将为某些执行部分运行所需事件的子集；并且子集将被多次更改。通过 ena 和 run 计数，perf 可以估计在多路复用情况下事件监控的不准确程度。

 Performance counter stats for './a':

    71,800,964 r81d0                                            [100.00%]
    26,655,201 r82d0

在您的情况下，两个事件是同时映射的，不需要多路复用；您的 ena 和 run 计数器已关闭。而print_aggr 函数会打印它们的比例：

1137                                 val += counter->counts->cpu[cpu].val;
1138                                 ena += counter->counts->cpu[cpu].ena;
1139                                 run += counter->counts->cpu[cpu].run;

Print_noise 将在-r N 选项重新运行任务 N 次以获取统计信息的情况下输出（man: --repeat=<n> 重复命令并打印平均值 + stddev (max: 100)）

1176                                 print_noise(counter, 1.0);

还有[100.00%]打印机：

1178                                 if (run != ena)
1179                                         fprintf(output, "  (%.2f%%)",
1180                                                 100.0 * run / ena);

如果 run 和 ena 时间相等，并且您的 r82d0 事件相等，它将不会打印 100%。您的 r81d0 事件的 run 和 ena 略有不同，因此 100% 打印在一行中。

我知道perf stat -d 可能不准确，因为它要求的事件太多；并且不会有 100% 的多路复用，而是 53% 之类的。这意味着“这个事件在它的某些随机部分中仅占程序运行时间的 53%”；如果你的程序有几个独立的计算阶段，那么运行/ena 比率低的事件将不太准确。