性能分析过程

前提条件

服务器和操作系统正常运行。
PC端已经安装SSH远程登录工具。
目标环境上鲲鹏性能定界工具、系统性能分析工具已经安装完成，并正常运行。

操作步骤

从GitHub下载memory_bound.c、utils.h文件，上传到“/home/demo”目录，执行如下命令切换至源码目录。
```
cd /home/demo
```

编译源码文件。

gcc -O2 -o /home/demo/ddrc_before /home/demo/memory_bound.c -fopenmp

查看应用运行时间。
```
./ddrc_before
```
执行命令后，发现应用运行时间为6372毫秒。可使用鲲鹏性能定界工具定位应用有无性能问题，若应用中确实存在优化项则优化源代码。当前应用运行时间作为时间开销的基线。

图1 运行时间
使用鲲鹏性能定界工具定界。
进入鲲鹏性能定界工具安装目录，xxx指版本号，请根据实际情况替换。
```
cd /home/ksys-x.x.x-Linux-aarch64
```
采集应用的性能数据。
```
./ksys collect /home/demo/ddrc_before
```
“/home/demo/ddrc_before”：指定采集的应用。

图2 访存统计数据

在访存统计数据部分，可以看出Node 0的ddrc_rd_bw的带宽较高，鲲鹏服务器从内存中读取数据时，会经过DDR处理器（DDRC设备），若程序存在内存瓶颈时，DDRC的读写带宽会出现异常高值。此时，需要关注程序中大量内存读写的代码部分，系统性能分析工具的访存统计分析聚焦内存性能数据采集，有更细致的用户提示和更详细的评判机制，推荐使用系统性能分析工具的访存统计进一步分析程序。
使用系统性能分析工具进一步分析程序。
切换至系统性能分析工具安装目录，xxx指版本号，请根据实际情况替换。
```
cd /home/DevKit-Tuner-CLI-x.x.x-Linux-Kunpeng
```
新建脚本文件，系统性能分析的访存统计分析没有针对应用的模式，因此使用脚本进行分析。
1. 执行如下命令新建脚本。
```
vim memory.sh
```
2. 按“i”进入编辑模式。
3. 在脚本中添加以下内容，xxx指版本号，请根据实际情况替换。
```
/home/DevKit-Tuner-CLI-x.x.x-Linux-Kunpeng/devkit tuner memory &
TUNER_PID=$!
/home/demo/ddrc_before
pkill -P $TUNER_PID 2>/dev/null
kill $TUNER_PID 2>/dev/null
wait $TUNER_PID 2>/dev/null
```
4. 按“Esc”，输入:wq!，按“Enter”保存并退出。
5. 赋予脚本文件权限。
```
chmod 777 memory.sh
```
执行脚本文件，对应用进行访存统计分析。
```
./memory.sh
```
图3 访存统计分析报告

查看访存统计分析报告，工具提供的DDRC读带宽的参考瓶颈值为12500MB/s，实际采集到NODE 0的DDRC读带宽总值超过了50000MB/s，应用运行期间若DDRC读带宽超过了瓶颈值，则表示内存读取的相关代码存在优化点，推荐使用系统性能分析工具的Miss事件分析进一步查看是否存在内存命中率问题。
对应用进行Miss事件分析。
```
./devkit tuner miss /home/demo/ddrc_before
```
图4 Miss事件分析报告

查看Miss事件分析报告，发现函数MemoryBoundBench的LLC Miss Rate异常高，结合访存统计分析DDRC读带宽指标高的结果，需排查源码是否存在如下缓存命中率低的典型问题：
1. 存在大量随机访问数组或链表。
2. 频繁的内存复制或序列化。
3. 算法没有局部性，导致Cache Miss。
查看源码文件，确定源码问题。
```
vim /home/demo/memory_bound.c
```
图5 源码文件

源码中存在大量随机数的访问，且没有对内存的访问进行限制，可能会导致内存访问的随机性增加，易产生跨DIE跨片访问，导致内存命中率低。

父主题： 实践3：访存统计分析