记录内存访问足迹

I found mtrace https://github.com/aclements/mtrace克莱门茨博士。虽然很有用，但是在我需要的情况下却不能正常工作。我打算使用该记录来了解不同场景下的内存访问模式。

有人可以分享相关经验吗？任何建议将不胜感激。

0313 更新: 我正在尝试使用 qemu-mtrace 通过 linux-mtrace(3.8.0) 启动 ubuntu 16.04， 但它只显示几条错误消息并终止。希望有一些工具能够记录每次访问。

$ ./qemu-system-x86_64 -mtrace-enable -mtrace-file mtrace.out -hda ubuntu.img -m 1024
Error: mtrace_entry_ascope (exit, syscall:xx) with no stack tag!
mtrace_entry_register: mtrace_host_addr failed (10)
mtrace_inst_exec: bad call 140734947607728
Aborted (core dumped)

有perf mem实施的工具some现代 x86/EM64T CPU（可能仅支持 Intel；Ivy 和更新的桌面/服务器 cpu）。的手册页perf mem is http://man7.org/linux/man-pages/man1/perf-mem.1.html http://man7.org/linux/man-pages/man1/perf-mem.1.html和内核文档目录中的相同文本：http://lxr.free-electrons.com/source/tools/perf/Documentation/perf-mem.txt http://lxr.free-electrons.com/source/tools/perf/Documentation/perf-mem.txt。文字不完整；最好的文档是来源：工具/perf/builtin-mem.c http://lxr.free-electrons.com/source/tools/perf/builtin-mem.c＆部分在工具/perf/builtin-report.c http://lxr.free-electrons.com/source/tools/perf/builtin-mem.c?v=4.10#L264。没有详细信息https://perf.wiki.kernel.org/index.php/Tutorial https://perf.wiki.kernel.org/index.php/Tutorial.

Unlike qemu-mtrace它不会记录每次内存访问，而只会记录第 N 次访问，其中 N 类似于 10000 或 100000。但它以本机速度和低开销运行。使用perf mem record ./program记录模式；尝试添加-a or -C cpulist用于某些 CPU 内核的系统范围或全局采样。没有办法记录（跟踪）系统内部的所有和每个内存访问（工具应该将信息写入内存并记录此访问 - 这是有限内存的无限递归），但是有非常昂贵的专有系统特定外部跟踪解决方案，如 JTAG 或 SDRAM 嗅探器（5000 美元或更多）。

的工具perf mem其中2013年左右添加（3.10版本的linux内核），在lwn上搜索perf mem有几个结果：https://lwn.net/Articles/531766/ https://lwn.net/Articles/531766/

使用此补丁，可以对内存进行采样（而不是跟踪） 访问（加载、存储）。对于负载，指令和数据 地址与延迟和数据源一起被捕获。 对于存储，指令和数据地址被捕获 以及有限的缓存和 TLB 信息。

目前的补丁 在从 Nehalem 开始的 Intel 处理器上实现该功能。 这些补丁利用 PEBS 加载延迟和精确存储 机制。 Precise Store 仅存在于 Sandy Bridge 和 基于 Ivy Bridge 的处理器。

添加了物理地址采样支持：https://lwn.net/Articles/555890/ https://lwn.net/Articles/555890/ (perf mem --phys-addr -t load rec）； （还有一点相关的2016年c2c性能工具“跟踪缓存行争用": https://lwn.net/Articles/704125/ https://lwn.net/Articles/704125/举例说明https://joemario.github.io/blog/2016/09/01/c2c-blog/ https://joemario.github.io/blog/2016/09/01/c2c-blog/)

一些随机幻灯片perf mem:

• http://indico.cern.ch/event/280897/contributions/1628882/attachments/515361/711133/SE-CERN_PMU_workshop_2013.pdf#page=4 http://indico.cern.ch/event/280897/contributions/1628882/attachments/515361/711133/SE-CERN_PMU_workshop_2013.pdf#page=4
• http://www.linuxtag.org/2013/fileadmin/www.linuxtag.org/slides/Arnaldo_Melo__-_Linux__perf__tools__O​​verview_and_Current_Developments.e323.pdf#page=10 http://www.linuxtag.org/2013/fileadmin/www.linuxtag.org/slides/Arnaldo_Melo_-_Linux__perf__tools__Overview_and_Current_Developments.e323.pdf#page=10
• https://people.netfilter.org/pablo/netdev0.1/slides/sowa-perf-analytics.pdf#page=19 https://people.netfilter.org/pablo/netdev0.1/slides/sowa-perf-analytics.pdf#page=19

有关解码的一些信息perf mem -D report: perf mem -D 报告 https://stackoverflow.com/questions/33295288

 # PID, TID, IP, ADDR, LOCAL WEIGHT, DSRC, SYMBOL
 2054  2054 0xffffffff811186bf 0x016ffffe8fbffc804b0    49 0x68100842 /lib/modules/3.12.23/build/vmlinux:perf_event_aux_ctx

“地址”、“DSRC”、“符号”是什么意思？

（与此答案相同的用户回答）

• IP——加载/存储指令的PC；
• SYMBOL - 函数名称，包含该指令（IP）；
• ADDR - 数据的虚拟内存地址，由加载/存储请求（如果没有 --phys-data 选项）
• DSRC - “解码源”。

还可以通过排序来获取一些基本统计数据：perf mem rep --sort=mem - http://thread.gmane.org/gmane.linux.kernel.perf.user/1438 http://thread.gmane.org/gmane.linux.kernel.perf.user/1438

其他工具..有（慢）cachegrindemulator基于 valgrind 来模拟用户空间程序的高速缓存 - 《7.2 模拟 CPU 高速缓存》https://lwn.net/Articles/257209/ https://lwn.net/Articles/257209/。还应该有一些与 DRAMsim/DRAMsim2 相关的低级（最慢）模型http://eng.umd.edu/~blj/dramsim/ http://eng.umd.edu/~blj/dramsim/