Perf¶
Perf 事件屬性¶
- 作者:
Andrew Murray <andrew.murray@arm.com>
- 日期:
2019-03-06
exclude_user¶
此屬性排除使用者空間。
使用者空間總是在 EL0 執行，因此此屬性將排除 EL0。
exclude_kernel¶
此屬性排除核心。
核心在有 VHE 的 EL2 以及沒有 VHE 的 EL1 執行。客戶機核心總是在 EL1 執行。
對於主機，此屬性將排除 EL1，並在 VHE 系統上額外排除 EL2。
對於客戶機，此屬性將排除 EL1。請注意，EL2 永遠不會在客戶機中被計數。
exclude_hv¶
此屬性排除 Hypervisor。
對於 VHE 主機，此屬性將被忽略，因為我們認為主機核心就是 Hypervisor。
對於非 VHE 主機，此屬性將排除 EL2，因為我們認為 Hypervisor 是任何在 EL2 執行的程式碼，主要用於客戶機/主機轉換。
對於客戶機，此屬性無效。請注意，EL2 永遠不會在客戶機中被計數。
exclude_host / exclude_guest¶
這些屬性分別排除 KVM 主機和客戶機。
KVM 主機可能在 EL0（使用者空間）、EL1（非 VHE 核心）和 EL2（VHE 核心或非 VHE Hypervisor）執行。
KVM 客戶機可能在 EL0（使用者空間）和 EL1（核心）執行。
由於主機和客戶機之間的異常級別重疊，我們不能完全依賴 PMU 的硬體異常過濾 - 因此我們必須在進入和退出客戶機時啟用/停用計數。這在 VHE 和非 VHE 系統上執行的方式不同。
對於非 VHE 系統，我們為 exclude_host 排除 EL2 - 在進入和退出客戶機時，我們根據 exclude_host 和 exclude_guest 屬性適當地停用/啟用事件。
對於 VHE 系統，我們為 exclude_guest 排除 EL1，併為 exclude_host 排除 EL0 和 EL2。在進入和退出客戶機時，我們根據 exclude_host 和 exclude_guest 屬性適當地修改事件以包含/排除 EL0。
上述宣告也適用於在非 VHE 客戶機中使用這些屬性的情況，但是請注意，EL2 永遠不會在客戶機中被計數。
準確性¶
在非 VHE 主機上，我們會在 EL2 的主機/客戶機轉換的進入/退出時啟用/停用計數器 - 但是，在啟用/停用計數器與進入/退出客戶機之間存在一段時間。 透過為 exclude_host 過濾掉 EL2，我們可以消除計數器在客戶機進入/退出邊界上計數主機事件的情況（當計數客戶機事件時）。 但是，當使用 !exclude_hv 時，在客戶機進入/退出時存在一個小的中斷視窗，在此期間主機事件不會被捕獲。
在 VHE 系統上，不存在中斷視窗。
Perf 使用者空間 PMU 硬體計數器訪問¶
概述¶
perf 使用者空間工具依賴於 PMU 來監視事件。 它在硬體計數器上提供了一個抽象層，因為底層實現是 CPU 相關的。 Arm64 允許使用者空間工具直接訪問儲存硬體計數器值的暫存器。
這專門針對自監控任務，以便透過直接訪問暫存器而不必透過核心來減少開銷。
操作方法¶
重點是 armv8 PMUv3，它確保已啟用對 pmu 暫存器的訪問，並且使用者空間可以訪問相關資訊以便使用它們。
為了訪問硬體計數器，必須首先啟用全域性 sysctl kernel/perf_user_access
echo 1 > /proc/sys/kernel/perf_user_access
必須使用 perf 工具介面開啟事件，並設定 config1:1 attr 位：sys_perf_event_open 系統呼叫返回一個 fd，隨後可以將其與 mmap 系統呼叫一起使用，以便檢索包含有關事件資訊的記憶體頁。 PMU 驅動程式使用此頁向用戶公開硬體計數器的索引和其他必要資料。 使用此索引允許使用者使用 mrs 指令訪問 PMU 暫存器。 只有在序列鎖未更改時，對 PMU 暫存器的訪問才有效。 特別是，每次更改序列鎖時，PMSELR_EL0 暫存器都會歸零。
libperf 中使用 perf_evsel__mmap() 和 perf_evsel__read() 函式支援使用者空間訪問。 有關示例，請參見 tools/lib/perf/tests/test-evsel.c。
關於異構系統¶
在諸如 big.LITTLE 之類的異構系統上，只有在將任務繫結到同構核心子集並透過指定 “type” 屬性開啟相應的 PMU 例項時，才能啟用使用者空間 PMU 計數器訪問。 在這種情況下不支援使用通用事件型別。
請檢視 tools/perf/arch/arm64/tests/user-events.c 以獲取示例。 可以使用 perf 工具執行它，以檢查從使用者空間對暫存器的訪問是否正確。
perf test -v user
關於連結事件和計數器大小¶
使用者可以請求一個 32 位 (config1:0 == 0) 或 64 位 (config1:0 == 1) 計數器以及使用者空間訪問。 如果請求 64 位計數器並且硬體不支援 64 位計數器，則 sys_perf_event_open 系統呼叫將失敗。 連結事件不支援與使用者空間計數器訪問結合使用。 如果在具有 64 位計數器的硬體上請求 32 位計數器，則使用者空間必須將從計數器讀取的高 32 位視為 UNKNOWN。 使用者頁面中的 “pmc_width” 欄位將指示計數器的有效寬度，應使用該欄位根據需要遮蔽高位。
事件計數閾值¶
概述¶
FEAT_PMUv3_TH (Armv8.8) 允許 PMU 計數器僅在事件的計數滿足指定的閾值條件時才遞增。 例如，如果 threshold_compare 設定為 2（“大於或等於”），並且閾值設定為 2，則 PMU 計數器現在僅在事件先前會在單個處理器週期內將 PMU 計數器遞增 2 或更多時才遞增。
要在透過閾值條件後遞增 1，而不是該週期中的事件數，請將 “threshold_count” 選項新增到命令列。
操作方法¶
這些是用於控制該功能的引數
引數 |
描述 |
|---|---|
threshold |
用於對事件進行閾值化的值。 值為 0 表示停用閾值化，其他引數無效。 |
threshold_compare |
要使用的比較函式，支援以下值
0：不等於
1：等於
2：大於或等於
3：小於
|
threshold_count |
如果設定了此值，則在透過閾值條件後按 1 計數，而不是此週期中事件的值。 |
可以為每個事件提供 threshold、threshold_compare 和 threshold_count 值，例如
perf stat -e stall_slot/threshold=2,threshold_compare=2/ \
-e dtlb_walk/threshold=10,threshold_compare=3,threshold_count/
在此示例中，stall_slot 事件將在每次發生 2 個或更多 stall 的週期中計數 2 或更多。 dtlb_walk 將在每次 dtlb walk 數量小於 10 的週期中計數 1。
可以從每個 PMU 的 caps 讀取支援的最大閾值，例如
cat /sys/bus/event_source/devices/armv8_pmuv3/caps/threshold_max
0x000000ff
如果給定的值高於此值，則開啟事件將導致錯誤。 可能的最高最大值為 4095，因為 threshold 的 config 欄位限制為 12 位，並且 Perf 工具將拒絕解析更高的值。
如果 PMU 不支援 FEAT_PMUv3_TH，則 threshold_max 將讀取為 0，並且嘗試設定閾值也會導致錯誤。 即使主機在具有該功能的硬體上執行，threshold_max 也將在 aarch32 客戶機上讀取為 0。