DRAM 访问的性能计数器

我想找回DRAM 存取次数在我的应用程序中。准确地说，我需要区分数据和代码访问之间。该处理器是一个Intel(R) Core(TM) i7-4720HQ CPU @ 2.60GHz (Haswell）。基于英特尔软件开发人员手册，第 3 卷 https://www.intel.com/content/www/us/en/architecture-and-technology/64-ia-32-architectures-software-developer-system-programming-manual-325384.html and Perf， 我可以find and 分类下列内存访问相关 events:

(A)
LLC-load-misses                                    [Hardware cache event]
LLC-loads                                          [Hardware cache event]
LLC-store-misses                                   [Hardware cache event]
LLC-stores                                         [Hardware cache event]
=========================================================================
(B)
mem_load_uops_l3_miss_retired.local_dram          
mem_load_uops_retired.l3_miss  
=========================================================================
(C)
offcore_response.all_code_rd.l3_miss.any_response 
offcore_response.all_code_rd.l3_miss.local_dram   
offcore_response.all_data_rd.l3_miss.any_response 
offcore_response.all_data_rd.l3_miss.local_dram   
offcore_response.all_reads.l3_miss.any_response   
offcore_response.all_reads.l3_miss.local_dram     
offcore_response.all_requests.l3_miss.any_response
=========================================================================
(D)
offcore_response.all_rfo.l3_miss.any_response     
offcore_response.all_rfo.l3_miss.local_dram       
=========================================================================
(E)
offcore_response.demand_code_rd.l3_miss.any_response
offcore_response.demand_code_rd.l3_miss.local_dram
offcore_response.demand_data_rd.l3_miss.any_response
offcore_response.demand_data_rd.l3_miss.local_dram
offcore_response.demand_rfo.l3_miss.any_response  
offcore_response.demand_rfo.l3_miss.local_dram    
=========================================================================
(F)
offcore_response.pf_l2_code_rd.l3_miss.any_response
offcore_response.pf_l2_data_rd.l3_miss.any_response
offcore_response.pf_l2_rfo.l3_miss.any_response   
offcore_response.pf_l3_code_rd.l3_miss.any_response
offcore_response.pf_l3_data_rd.l3_miss.any_response
offcore_response.pf_l3_rfo.l3_miss.any_response

My choices如下面所述：

• 看来总和是LLC-load-misses and LLC-store-misses将返回wholeDRAM 访问（相当于，我可以使用LLC-misses in Perf).
• For 仅数据访问，我用过mem_load_uops_retired.l3_miss。 它不包括stores，但似乎是OK (because商店似乎 成为much 频率较低？！).
• 简单来说，LLC-load-misses - mem_load_uops_retired.l3_miss = DRAM Accesses for Code（因为代码是只读).

这些是不是选择合理的?

我的其他问题：（第二个是最重要的）

• 什么是local_dram and any_response?
• 乍一看，似乎，组（C）, is a 更高分辨率的版本load的事件组（A）。但我的测试表明，事件former组是更频繁比latter。例如，在一个simple基准，数量offcore_response.all_reads.l3_miss.any_response事件是twice像......一样多LLC-load-misses.
• E组, 属于demand reads（即所有non-prefetched读）。这是否意味着，例如：offcore_response.all_data_rd.l3_miss.any_response - offcore_response.demand_data_rd.l3_miss.any_response = 预取引起的 DRAM 读访问?

D组，包括由以下原因引起的 DRAM 访问事件Read for Ownership操作（对于Cache Coherency协议）。它似乎不相关的我的问题。

组（F），对由以下原因引起的 DRAM 读取进行计数L2-cache 预取器这也是不相关的我的问题。

根据我对问题的理解，我建议在指定处理器上使用以下两个事件：

• OFFCORE_RESPONSE.ALL_READS.L3_MISS.LOCAL_DRAM：这包括所有可缓存数据读取和写入事务以及所有代码提取事务，无论该事务是由指令（退休与否）或预取或任何类型启动的。每个事件准确地代表对内存控制器的 64 字节读取请求。
• OFFCORE_RESPONSE.ALL_CODE_RD.L3_MISS.LOCAL_DRAM：这包括对 IMC 的所有代码获取访问。

（我认为对于不可缓存的代码获取请求，这两个事件都不会发生，但我没有对此进行测试，并且文档对此并不清楚。）

通过从第一个事件中减去第二个事件，可以将“数据访问”与“代码访问”分开来测量。这两个事件可以在 Haswell 上的同一个逻辑核心上同时计数，无需复用。

当然，还有其他交易确实会进入 IMC，但不会被上述两个事件中的任何一个计算在内。其中包括：(1) L3 写回、(2) 来自内核的不可缓存的部分读取和写入、(3) 完全 WCB 逐出以及 (4) 来自 IO 设备的内存访问。根据工作负载，类型 (1)、(3) 和 (4) 的访问可能会占 IMC 总访问的很大一部分。

看来 LLC-load-misses 和 LLC-store-misses 的总和将 返回整个 DRAM 访问（相当于，我可以使用 LLC-misses 在性能中）。

请注意以下事项：

• 事件LLC-load-misses is a perf映射到本机事件的事件OFFCORE_RESPONSE.DEMAND_DATA_RD.L3_MISS.ANY_RESPONSE.
• 事件LLC-store-misses被映射到OFFCORE_RESPONSE.DEMAND_RFO.L3_MISS.ANY_RESPONSE.

这些不是您想要的事件，因为：

• The ANY_RESPONSE位指示针对任何单元（而不仅仅是 IMC）的请求都可能发生该事件。
• 这些事件对 L1 数据预取和页面遍历请求进行计数，但不对 L2 数据预取进行计数。您通常需要对消耗内存带宽的所有预取进行计数。

对于仅数据访问，我使用了 mem_load_uops_retired.l3_miss。确实如此 不包括商店，但似乎还可以（因为商店似乎很多 频率较低？！）。

使用过程中存在很多问题mem_load_uops_retired.l3_miss哈斯韦尔：

• 在某些情况下，此事件不可靠，因此如果有替代方案，则应避免使用此事件。否则，分析方法应考虑此事件计数的潜在不可靠性。
• 该事件仅针对来自退役负载的请求而发生，并且忽略推测负载和所有存储，这可能很重要。
• 以有意义的方式对这个事件和其他事件进行算术并不容易。例如，您建议做“LLC-load-misses - mem_load_uops_retired.l3_miss= 代码的 DRAM 访问”不正确。

local_dram 和any_response 是什么？

并非所有在 L3 中丢失的请求都会发送至 IMC。一个典型的例子是内存映射的 IO 请求。您说过您只想要发送至 IMC 的核心发起请求，所以local_dram是正确的位。

乍一看，组（C）似乎是更高分辨率的版本 (A)组的负载事件。但我的测试表明，事件 前一组比后一组出现的频率要高得多。例如，在一个 简单的基准，数量 offcore_response.all_reads.l3_miss.any_response 事件是 许多是 LLC 负载未命中。

这是正常的，因为offcore_response.all_reads.l3_miss.any_response包含LLC-load-misses并且可以很容易地变得更大。

组 (E) 属于按需读取（即所有非预取读取）。 这是否意味着，例如： offcore_response.all_data_rd.l3_miss.any_response - offcore_response.demand_data_rd.l3_miss.any_response = DRAM 读取 预取导致的访问？

没有为什么：

• the any_response如上所述，
• 此减法仅导致 L2 数据加载预取，而不是所有数据加载硬件和软件预取。