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`perf stat`にコンテキストスイッチが0個表示されるのはなぜですか？

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`perf stat`にコンテキストスイッチが0個表示されるのはなぜですか？

以下では、パイプライン全体を単一のCPUに固定するperf statシェルパイプラインを実行しました。パイプラインのスループットを2倍以上増やすので効果があることがわかりtaskset 0x1ます。taskset 0x1ただし、perf statパイプライン内の異なるプロセス間にゼロのコンテキスト遷移が表示されます。

それでは、perf statコンテキスト切り替えとはどういう意味ですか？

パイプライン内の個々の操作のコンテキスト切り替え数に興味があるようです。これを測定するより良い方法はありますか？

これは比較の文脈にdd bs=1M </dev/zeroありますdd bs=1M </dev/zero | dd bs=1M >/dev/null。必要に応じてコンテキスト遷移を測定できる場合は、最初のバージョンが2番目のバージョンよりも何倍も「効率的な」理由を定量化するのに役立ちます。

$ rpm -q perf
perf-4.15.0-300.fc27.x86_64
$ uname -r
4.15.17-300.fc27.x86_64

$ perf stat taskset 0x1 sh -c 'dd bs=1M </dev/zero | dd bs=1M >/dev/null'
^C18366+0 records in
18366+0 records out
19258146816 bytes (19 GB, 18 GiB) copied, 5.0566 s, 3.8 GB/s

 Performance counter stats for 'taskset 0x1 sh -c dd if=/dev/zero bs=1M | dd bs=1M of=/dev/null':

       5059.273255      task-clock:u (msec)       #    1.000 CPUs utilized          
                 0      context-switches:u        #    0.000 K/sec                  
                 0      cpu-migrations:u          #    0.000 K/sec                  
               414      page-faults:u             #    0.082 K/sec                  
        36,915,934      cycles:u                  #    0.007 GHz                    
         9,511,905      instructions:u            #    0.26  insn per cycle         
         2,480,746      branches:u                #    0.490 M/sec                  
           188,295      branch-misses:u           #    7.59% of all branches        

       5.061473119 seconds time elapsed

$ perf stat sh -c 'dd bs=1M </dev/zero | dd bs=1M >/dev/null'
^C6637+0 records in
6636+0 records out
6958350336 bytes (7.0 GB, 6.5 GiB) copied, 4.04907 s, 1.7 GB/s
6636+0 records in
6636+0 records out
6958350336 bytes (7.0 GB, 6.5 GiB) copied, 4.0492 s, 1.7 GB/s
sh: Interrupt

 Performance counter stats for 'sh -c dd if=/dev/zero bs=1M | dd bs=1M of=/dev/null':

       3560.269345      task-clock:u (msec)       #    0.878 CPUs utilized          
                 0      context-switches:u        #    0.000 K/sec                  
                 0      cpu-migrations:u          #    0.000 K/sec                  
               355      page-faults:u             #    0.100 K/sec                  
        32,302,387      cycles:u                  #    0.009 GHz                    
         4,823,855      instructions:u            #    0.15  insn per cycle         
         1,167,126      branches:u                #    0.328 M/sec                  
            88,982      branch-misses:u           #    7.62% of all branches        

       4.052844128 seconds time elapsed

答え1

perf はルートではないため、自動的にコンテキスト遷移を計算することはできません。

（Linuxには64kパイプバッファがあります。どちらの場合も、64kトランスポートあたり2つのコンテキストスイッチに非常に近いことがわかります。去るからdd別のCPUへ、ddまたはそのCPUのアイドル操作として）。

$ sudo perf stat taskset 0x1 sh -c 'dd bs=1M </dev/zero|dd bs=1M >/dev/null'
^C14508+0 records in
14507+0 records out
15211692032 bytes (15 GB, 14 GiB) copied, 3.87098 s, 3.9 GB/s
14508+0 records in
14508+0 records out
15212740608 bytes (15 GB, 14 GiB) copied, 3.87044 s, 3.9 GB/s
taskset: Interrupt

 Performance counter stats for 'taskset 0x1 sh -c dd bs=1M </dev/zero|dd bs=1M >/dev/null':

       3872.597645      task-clock (msec)         #    1.000 CPUs utilized          
           464,325      context-switches          #    0.120 M/sec                  
                 0      cpu-migrations            #    0.000 K/sec                  
               928      page-faults               #    0.240 K/sec                  
    11,099,016,844      cycles                    #    2.866 GHz                    
    13,765,220,898      instructions              #    1.24  insn per cycle         
     3,053,464,009      branches                  #  788.480 M/sec                  
        15,462,959      branch-misses             #    0.51% of all branches        

       3.874121023 seconds time elapsed

$ echo $((15212740608 / 464325))
32763

$ sudo perf stat sh -c 'dd bs=1M </dev/zero|dd bs=1M >/dev/null'
^C7031+0 records in
7031+0 records out
7032+0 records in
7031+0 records out
7372537856 bytes (7.4 GB, 6.9 GiB) copied, 4.27436 s, 1.7 GB/s7372537856 bytes (7.4 GB, 6.9 GiB) copied, 4.27414 s, 1.7 GB/s

sh: Interrupt

 Performance counter stats for 'sh -c dd bs=1M </dev/zero|dd bs=1M >/dev/null':

       3736.056509      task-clock (msec)         #    0.873 CPUs utilized          
           218,047      context-switches          #    0.058 M/sec                  
               206      cpu-migrations            #    0.055 K/sec                  
               877      page-faults               #    0.235 K/sec                  
     8,328,413,541      cycles                    #    2.229 GHz                    
     7,617,859,285      instructions              #    0.91  insn per cycle         
     1,671,904,009      branches                  #  447.505 M/sec                  
        13,827,669      branch-misses             #    0.83% of all branches        

       4.277591869 seconds time elapsed

$ echo $((7372537856 / 218047))
33811

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