Perf¶
Perf 事件属性¶
- 作者:
Andrew Murray <andrew.murray@arm.com>
- 日期:
2019-03-06
exclude_user¶
此属性排除用户空间。
用户空间总是在 EL0 运行，因此此属性将排除 EL0。
exclude_kernel¶
此属性排除内核。
内核在有 VHE 的 EL2 以及没有 VHE 的 EL1 运行。客户机内核总是在 EL1 运行。
对于主机，此属性将排除 EL1，并在 VHE 系统上额外排除 EL2。
对于客户机，此属性将排除 EL1。请注意，EL2 永远不会在客户机中被计数。
exclude_hv¶
此属性排除 Hypervisor。
对于 VHE 主机，此属性将被忽略，因为我们认为主机内核就是 Hypervisor。
对于非 VHE 主机，此属性将排除 EL2，因为我们认为 Hypervisor 是任何在 EL2 运行的代码，主要用于客户机/主机转换。
对于客户机，此属性无效。请注意，EL2 永远不会在客户机中被计数。
exclude_host / exclude_guest¶
这些属性分别排除 KVM 主机和客户机。
KVM 主机可能在 EL0（用户空间）、EL1（非 VHE 内核）和 EL2（VHE 内核或非 VHE Hypervisor）运行。
KVM 客户机可能在 EL0（用户空间）和 EL1（内核）运行。
由于主机和客户机之间的异常级别重叠，我们不能完全依赖 PMU 的硬件异常过滤 - 因此我们必须在进入和退出客户机时启用/禁用计数。这在 VHE 和非 VHE 系统上执行的方式不同。
对于非 VHE 系统，我们为 exclude_host 排除 EL2 - 在进入和退出客户机时，我们根据 exclude_host 和 exclude_guest 属性适当地禁用/启用事件。
对于 VHE 系统，我们为 exclude_guest 排除 EL1，并为 exclude_host 排除 EL0 和 EL2。在进入和退出客户机时，我们根据 exclude_host 和 exclude_guest 属性适当地修改事件以包含/排除 EL0。
上述声明也适用于在非 VHE 客户机中使用这些属性的情况，但是请注意，EL2 永远不会在客户机中被计数。
准确性¶
在非 VHE 主机上，我们会在 EL2 的主机/客户机转换的进入/退出时启用/禁用计数器 - 但是，在启用/禁用计数器与进入/退出客户机之间存在一段时间。 通过为 exclude_host 过滤掉 EL2，我们可以消除计数器在客户机进入/退出边界上计数主机事件的情况（当计数客户机事件时）。 但是，当使用 !exclude_hv 时，在客户机进入/退出时存在一个小的中断窗口，在此期间主机事件不会被捕获。
在 VHE 系统上，不存在中断窗口。
Perf 用户空间 PMU 硬件计数器访问¶
概述¶
perf 用户空间工具依赖于 PMU 来监视事件。 它在硬件计数器上提供了一个抽象层，因为底层实现是 CPU 相关的。 Arm64 允许用户空间工具直接访问存储硬件计数器值的寄存器。
这专门针对自监控任务，以便通过直接访问寄存器而不必通过内核来减少开销。
操作方法¶
重点是 armv8 PMUv3，它确保已启用对 pmu 寄存器的访问，并且用户空间可以访问相关信息以便使用它们。
为了访问硬件计数器，必须首先启用全局 sysctl kernel/perf_user_access
echo 1 > /proc/sys/kernel/perf_user_access
必须使用 perf 工具接口打开事件，并设置 config1:1 attr 位：sys_perf_event_open 系统调用返回一个 fd，随后可以将其与 mmap 系统调用一起使用，以便检索包含有关事件信息的内存页。 PMU 驱动程序使用此页向用户公开硬件计数器的索引和其他必要数据。 使用此索引允许用户使用 mrs 指令访问 PMU 寄存器。 只有在序列锁未更改时，对 PMU 寄存器的访问才有效。 特别是，每次更改序列锁时，PMSELR_EL0 寄存器都会归零。
libperf 中使用 perf_evsel__mmap() 和 perf_evsel__read() 函数支持用户空间访问。 有关示例，请参见 tools/lib/perf/tests/test-evsel.c。
关于异构系统¶
在诸如 big.LITTLE 之类的异构系统上，只有在将任务绑定到同构内核子集并通过指定 “type” 属性打开相应的 PMU 实例时，才能启用用户空间 PMU 计数器访问。 在这种情况下不支持使用通用事件类型。
请查看 tools/perf/arch/arm64/tests/user-events.c 以获取示例。 可以使用 perf 工具运行它，以检查从用户空间对寄存器的访问是否正确。
perf test -v user
关于链接事件和计数器大小¶
用户可以请求一个 32 位 (config1:0 == 0) 或 64 位 (config1:0 == 1) 计数器以及用户空间访问。 如果请求 64 位计数器并且硬件不支持 64 位计数器，则 sys_perf_event_open 系统调用将失败。 链接事件不支持与用户空间计数器访问结合使用。 如果在具有 64 位计数器的硬件上请求 32 位计数器，则用户空间必须将从计数器读取的高 32 位视为 UNKNOWN。 用户页面中的 “pmc_width” 字段将指示计数器的有效宽度，应使用该字段根据需要屏蔽高位。
事件计数阈值¶
概述¶
FEAT_PMUv3_TH (Armv8.8) 允许 PMU 计数器仅在事件的计数满足指定的阈值条件时才递增。 例如，如果 threshold_compare 设置为 2（“大于或等于”），并且阈值设置为 2，则 PMU 计数器现在仅在事件先前会在单个处理器周期内将 PMU 计数器递增 2 或更多时才递增。
要在通过阈值条件后递增 1，而不是该周期中的事件数，请将 “threshold_count” 选项添加到命令行。
操作方法¶
这些是用于控制该功能的参数
参数 |
描述 |
|---|---|
threshold |
用于对事件进行阈值化的值。 值为 0 表示禁用阈值化，其他参数无效。 |
threshold_compare |
要使用的比较函数，支持以下值
0：不等于
1：等于
2：大于或等于
3：小于
|
threshold_count |
如果设置了此值，则在通过阈值条件后按 1 计数，而不是此周期中事件的值。 |
可以为每个事件提供 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 事件将在每次发生 2 个或更多 stall 的周期中计数 2 或更多。 dtlb_walk 将在每次 dtlb walk 数量小于 10 的周期中计数 1。
可以从每个 PMU 的 caps 读取支持的最大阈值，例如
cat /sys/bus/event_source/devices/armv8_pmuv3/caps/threshold_max
0x000000ff
如果给定的值高于此值，则打开事件将导致错误。 可能的最高最大值为 4095，因为 threshold 的 config 字段限制为 12 位，并且 Perf 工具将拒绝解析更高的值。
如果 PMU 不支持 FEAT_PMUv3_TH，则 threshold_max 将读取为 0，并且尝试设置阈值也会导致错误。 即使主机在具有该功能的硬件上运行，threshold_max 也将在 aarch32 客户机上读取为 0。