来自Linux用户空间的PEBS的x86-64“线性地址”？答案

【问题标题】：x86-64 "linear address" for PEBS from Linux userspace?来自Linux用户空间的PEBS的x86-64“线性地址”？
【发布时间】：2015-12-28 10:36:20
【问题描述】：

是否可以直接从 Linux 用户空间进程使用 Haswell CPU 特性 PEBS（基于事件的精确采样）而不是使用内核接口？

我已经成功地使用 RDPMC 指令从用户空间访问性能计数器，并且只使用内核进行 WRMSR。这让我很开心。

现在我也想访问 PEBS。为此，我需要使用 MSR IA32_DS_AREA 来提供“调试存储”内存区域。但是，我不确定如何分配这个内存以及我需要使用什么地址。我可以分配 2MB 的连续物理内存（带有 mlock() 的 Linux HugeTLB）。我还可以解析这个内存的物理地址（通过 procfs）。但是，我不确定虚拟地址或物理地址是否适合作为为 MSR 提供的“线性地址”。（我担心该地址可能必须位于我无权访问的内核虚拟地址空间中。）

如何在不编写自定义内核模块的情况下为 IA32_DS_AREA 准备合适的内存并记录 PEBS 事件？

【问题讨论】：

我希望线性地址是指进程地址空间中的虚拟地址。这是可能，但它不太可能需要物理地址，内核虚拟地址极不可能与此有关。我认为Agner Fog 有一些代码可以在您的程序中使用性能计数器，打开/关闭采样以仅获取您想要分析的计数。
有趣。一方面，CPU 根据有效的页表解析虚拟地址听起来非常方便。另一方面，这可能是致命的：WRMSR 仅适用于 ring0，我通过内核模块 (/dev/cpu//msr) 访问它。因此，WRMSR 指令可能会在内核上下文中执行，并且我在 msr.c 中看不到任何巧妙的代码来强制使用用户空间内存映射。如果是这种情况，那么如果我可以依赖映射到内核中已知位置的物理地址，那么也许物理地址可以拯救我？
这里是我需要学习的例子：github.com/pyrovski/powertools/blob/master/msr_pebs.c
只是从github线程复制：PEBS代码不是我的；请联系巴里朗特里。他在 PEBS 上做了一些工作。我们库中的 MSR 写入通过 msr 内核模块通过 /dev/cpu/*/msr 处理。
嗯，我最初误读了您的问题。内核虚拟地址可能是相关的。我没有注意到您必须在内核模式下使用 WRMSR。我只通过perf 命令（不是setuid root）使用了性能计数器，之前是oprofile。无论如何，Linux 确实已经有一个性能计数器子系统。 您是否考虑过仅使用 perf 使用的内核 API？ 我认为有一个库可以用于编写以自定义方式分析自身（或其他进程）的程序。我很确定perf 中的一些计数器是 PEBS。

标签： linux linux-kernel x86-64

【解决方案1】：

是的，可以使用 perf 基础架构（避免使用 RDPMC/WRMSR）。您可以在this Github repo 中找到几个示例，更具体地说，tests/record_sample 目录中的测试有多个通过 perf 使用 PEBS 基础架构的示例。

【讨论】：

这非常有用。谢谢你发帖。