Performance-Monitoring 是Intel提供的可以监测统计CPU内部所产生事件的一组方法。在Intel的手册上介绍了两类CPU事件监测方法：architectural performance monitoring 和 non-architectural performance monitoring。Architectural performance monitoring与平台（CPU系列）无关但所能监测的事件少；non-architectural performance monitoring与平台密切相关，能监测大量事件。我仅关注architectural performance monitoring。 Architectural performance monitoring介绍 CPU 通过两个寄存器来完成事件监测工作：事件选择寄存器IA32_PERFEVTSELx ( programming performance event select registers）和计数器IA32_PMCx (performance monitoring counter）。在计数前，设置事件选择寄存器并将计数器清零；计数结束时，读取计数器。 IA32_PERFEVTSELx与 IA32_PMCx都是成对使用，共同完成计数工作。IA32_PMCx寄存器对应于从0xc1开始的一段连续地址，IA32_PERFEVTSELx寄 存器对应于从0x186开始的一段连续地址。每种CPU的寄存器位数和可以使用的寄存器对数可能不一样，但可以通过CUPID.0AH:EAX指令来获取 这些元信息: Bits 07 - 00: Version ID of architectural performance monitoring, If >0, architectural performance monitoring capability is supported. Bits 15- 08: Number of general-purpose performance monitoring counter per logical processor Bits 23 - 16: Bit width of general-purpose, performance monitoring counter Bits 31 - 24: Length of EBX bit vector to enumerate architectural performance monitoring events 事件选择寄存器IA32_PERFEVTSELx的配置 Event select field (bits 0 through 7)：事件选择码区填写需要监测的事件码，这些事件码都是事先定义好的，可以在Intel的手册中查找。 Unit mask (UMASK) field (bits 8 through 15)：掩码区填写与事件选择码对应掩码，掩码与事件码共同使用来确定要监测的事件，掩码与事件码一样是事先定义好的，可在Intel手册上查找。 USR (user mode) flag (bit 16)：标识是否统计CPU处于用户态（CPU处于特权级别为：1、2、3）下发生的事件。可以与下面的OS位配合使用。 OS (operating system mode) flag (bit 17)：标识是否统计CPU处于系统态（CPU处于特权级别为0）下发生的事件。可以与上面的USR位配合使用。 EN (Enable Counters) Flag (bit 22):计数允许位。注意：在写计数器IA32_PMCx之前，必须清除计数允许位（设为0）。 Counter mask (CMASK) field (bits 24 through 31):计算器掩码，如它不为零，但事件发生是，只有它小于计数器的值，计数器计数才会增加1。 计数示例下面代码是统计事件DTLB_MISSES.ANY，其事件码为0x08,掩码为0x01。 //寄存器地址码 #define IA32_PMC0 0xc1 #define IA32_PERFEVTSEL0 0x186 //事件码及其掩码 #define EVENT 0x08 #define MASK 0x01 Int nEventMask, nCount; Int nEventRegisterHigh,nEventRegisterLow;
nEventMask = IA32_PERFEVTSEL0; nCount = IA32_PMC0; nEventRegisterHigh=nEventRegisterLow=0; //设置事件码及掩码 nEventRegisterLow |= EVENT; nEventRegisterLow |= MASK<<8; //设置用户态系统态标识位 nEventRegisterLow |= 1<<16; nEventRegisterLow |= 1<<17; //清楚计数允许位 nEventRegisterLow &= ~(1<<22); //设置事件选择寄存器 wrmsr(nEventMask, -(u32)( nEventRegisterLowl), -1); //计数器清零 wrmsr(nCount, -(u32)( 0), -1); //设置计数允许位 nEventRegisterLow |= 1<<22; wrmsr(nEventMask, -(u32)( nEventRegisterLowl), -1);
。。。。//计数中
//读起计数结果 rdmsr(nCount, nEventRegisterLow, nEventRegisterHigh);
Non-architectural performance monitoring介绍 （还不太了解这方面的知识！）