缓存未命中macOS

Question

关于这个主题有一些问题，但没有一个有真正的答案。问题是：如何在macOS上测量L1，L2，L3（如果有）缓存未命中？

问题不在于，即使没有任何外部工具，macOS在理论上也不会提供这些值。在乐器中，我们可以使用计数器并转到录制选项... ，如下所示：

但是，没有L1缓存未命中或L2，但可以选择的可能项目的大量列表：

因此，当测量L1和L2 缓存未命中（如果有的话，甚至是L3），我如何计算它们？

列表中的哪一个是＆＃34; 缓存未命中＆＃34;我应该注意检索那个魔法＆＃34;缓存未命中＆＃34;数？

Answer 1

在Ivy Bridge，Haswell，Broadwell和Goldmont处理器上，您可以使用以下事件来计数错过的可缓存 ¹ 加载指令的需求加载请求所需的数据高速缓存行数L1，L2和L3：分别为MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.L1_MISS，MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.L2_MISS和MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.L3_MISS。在Skylake及更高版本上，相应的事件称为：MEM_LOAD_RETIRED.L1_MISS，MEM_LOAD_RETIRED.L2_MISS和MEM_LOAD_RETIRED.L3_MISS。这些事件仅计算已退休的加载指令所需的缓存行。

在Nehalem及更高版本上，您可以使用以下事件来计数缺少L1，L2和L3的可缓存存储指令中的需求存储请求所需要的缓存行数量：L2_RQSTS.ALL_RFO，{{ 1}}和L2_RQSTS.RFO_MISS（MSR位1、17、26-29、30-37）。这些事件计算从管道中退出或清除的存储指令所需的缓存行。

根据情况，仅计算退休指令比计算所有指令的访问量更为有用。不幸的是，没有与OFFCORE_RESPONSE相对应的存储事件。但是，有些负载事件会同时统计已退休和已刷新的负载。其中包括用于L1负载丢失的MEM_LOAD_UOPS_*，用于L2负载丢失的L2_RQSTS.ALL_DEMAND_DATA_RD和用于L3负载丢失的L2_RQSTS.DEMAND_DATA_RD_MISS。请注意，前两个事件还包括来自L1硬件预取器的加载。 OFFCORE_RESPONSE (MSR bits 0, 17, 26-29, 30-37)事件仅在Ivy Bridge和更高版本上受支持。在Sandy Bridge上，我认为可以通过从L2_RQSTS.DEMAND_DATA_RD_MISS中减去L2_RQSTS.DEMAND_DATA_RD_HIT来计算。

另请参阅：How does Linux perf calculate the cache-references and cache-misses events。

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脚注：

（1）L2_RQSTS.ALL_DEMAND_DATA_RD指令被视为Haswell上的IN事件（请参见：What does port-mapped I/O look like on Sandy Bridge）。我还凭经验验证了所有MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.L1_MISS事件都不计算UC或WC内存类型的负载，它们确实计算WP，WB和WT内存类型的负载。请注意，手册仅提及UC负载被排除，并且仅针对某些事件。顺便说一下，MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.L1|2|3|LFB_MISS|HIT会计算所有内存类型的负载。