45c2467e4eb2b8f9fde4170fd4129a2ac1d1bd69
[linux-2.6-microblaze.git] / tools / perf / Documentation / perf-stat.txt
1 perf-stat(1)
2 ============
3
4 NAME
5 ----
6 perf-stat - Run a command and gather performance counter statistics
7
8 SYNOPSIS
9 --------
10 [verse]
11 'perf stat' [-e <EVENT> | --event=EVENT] [-a] <command>
12 'perf stat' [-e <EVENT> | --event=EVENT] [-a] -- <command> [<options>]
13 'perf stat' [-e <EVENT> | --event=EVENT] [-a] record [-o file] -- <command> [<options>]
14 'perf stat' report [-i file]
15
16 DESCRIPTION
17 -----------
18 This command runs a command and gathers performance counter statistics
19 from it.
20
21
22 OPTIONS
23 -------
24 <command>...::
25         Any command you can specify in a shell.
26
27 record::
28         See STAT RECORD.
29
30 report::
31         See STAT REPORT.
32
33 -e::
34 --event=::
35         Select the PMU event. Selection can be:
36
37         - a symbolic event name (use 'perf list' to list all events)
38
39         - a raw PMU event (eventsel+umask) in the form of rNNN where NNN is a
40           hexadecimal event descriptor.
41
42         - a symbolic or raw PMU event followed by an optional colon
43           and a list of event modifiers, e.g., cpu-cycles:p.  See the
44           linkperf:perf-list[1] man page for details on event modifiers.
45
46         - a symbolically formed event like 'pmu/param1=0x3,param2/' where
47           param1 and param2 are defined as formats for the PMU in
48           /sys/bus/event_source/devices/<pmu>/format/*
49
50           'percore' is a event qualifier that sums up the event counts for both
51           hardware threads in a core. For example:
52           perf stat -A -a -e cpu/event,percore=1/,otherevent ...
53
54         - a symbolically formed event like 'pmu/config=M,config1=N,config2=K/'
55           where M, N, K are numbers (in decimal, hex, octal format).
56           Acceptable values for each of 'config', 'config1' and 'config2'
57           parameters are defined by corresponding entries in
58           /sys/bus/event_source/devices/<pmu>/format/*
59
60         Note that the last two syntaxes support prefix and glob matching in
61         the PMU name to simplify creation of events across multiple instances
62         of the same type of PMU in large systems (e.g. memory controller PMUs).
63         Multiple PMU instances are typical for uncore PMUs, so the prefix
64         'uncore_' is also ignored when performing this match.
65
66
67 -i::
68 --no-inherit::
69         child tasks do not inherit counters
70 -p::
71 --pid=<pid>::
72         stat events on existing process id (comma separated list)
73
74 -t::
75 --tid=<tid>::
76         stat events on existing thread id (comma separated list)
77
78 -b::
79 --bpf-prog::
80         stat events on existing bpf program id (comma separated list),
81         requiring root rights. bpftool-prog could be used to find program
82         id all bpf programs in the system. For example:
83
84   # bpftool prog | head -n 1
85   17247: tracepoint  name sys_enter  tag 192d548b9d754067  gpl
86
87   # perf stat -e cycles,instructions --bpf-prog 17247 --timeout 1000
88
89    Performance counter stats for 'BPF program(s) 17247':
90
91              85,967      cycles
92              28,982      instructions              #    0.34  insn per cycle
93
94         1.102235068 seconds time elapsed
95
96 --bpf-counters::
97         Use BPF programs to aggregate readings from perf_events.  This
98         allows multiple perf-stat sessions that are counting the same metric (cycles,
99         instructions, etc.) to share hardware counters.
100         To use BPF programs on common events by default, use
101         "perf config stat.bpf-counter-events=<list_of_events>".
102
103 --bpf-attr-map::
104         With option "--bpf-counters", different perf-stat sessions share
105         information about shared BPF programs and maps via a pinned hashmap.
106         Use "--bpf-attr-map" to specify the path of this pinned hashmap.
107         The default path is /sys/fs/bpf/perf_attr_map.
108
109 ifdef::HAVE_LIBPFM[]
110 --pfm-events events::
111 Select a PMU event using libpfm4 syntax (see http://perfmon2.sf.net)
112 including support for event filters. For example '--pfm-events
113 inst_retired:any_p:u:c=1:i'. More than one event can be passed to the
114 option using the comma separator. Hardware events and generic hardware
115 events cannot be mixed together. The latter must be used with the -e
116 option. The -e option and this one can be mixed and matched.  Events
117 can be grouped using the {} notation.
118 endif::HAVE_LIBPFM[]
119
120 -a::
121 --all-cpus::
122         system-wide collection from all CPUs (default if no target is specified)
123
124 --no-scale::
125         Don't scale/normalize counter values
126
127 -d::
128 --detailed::
129         print more detailed statistics, can be specified up to 3 times
130
131            -d:          detailed events, L1 and LLC data cache
132         -d -d:     more detailed events, dTLB and iTLB events
133      -d -d -d:     very detailed events, adding prefetch events
134
135 -r::
136 --repeat=<n>::
137         repeat command and print average + stddev (max: 100). 0 means forever.
138
139 -B::
140 --big-num::
141         print large numbers with thousands' separators according to locale.
142         Enabled by default. Use "--no-big-num" to disable.
143         Default setting can be changed with "perf config stat.big-num=false".
144
145 -C::
146 --cpu=::
147 Count only on the list of CPUs provided. Multiple CPUs can be provided as a
148 comma-separated list with no space: 0,1. Ranges of CPUs are specified with -: 0-2.
149 In per-thread mode, this option is ignored. The -a option is still necessary
150 to activate system-wide monitoring. Default is to count on all CPUs.
151
152 -A::
153 --no-aggr::
154 Do not aggregate counts across all monitored CPUs.
155
156 -n::
157 --null::
158 null run - Don't start any counters.
159
160 This can be useful to measure just elapsed wall-clock time - or to assess the
161 raw overhead of perf stat itself, without running any counters.
162
163 -v::
164 --verbose::
165         be more verbose (show counter open errors, etc)
166
167 -x SEP::
168 --field-separator SEP::
169 print counts using a CSV-style output to make it easy to import directly into
170 spreadsheets. Columns are separated by the string specified in SEP.
171
172 --table:: Display time for each run (-r option), in a table format, e.g.:
173
174   $ perf stat --null -r 5 --table perf bench sched pipe
175
176    Performance counter stats for 'perf bench sched pipe' (5 runs):
177
178              # Table of individual measurements:
179              5.189 (-0.293) #
180              5.189 (-0.294) #
181              5.186 (-0.296) #
182              5.663 (+0.181) ##
183              6.186 (+0.703) ####
184
185              # Final result:
186              5.483 +- 0.198 seconds time elapsed  ( +-  3.62% )
187
188 -G name::
189 --cgroup name::
190 monitor only in the container (cgroup) called "name". This option is available only
191 in per-cpu mode. The cgroup filesystem must be mounted. All threads belonging to
192 container "name" are monitored when they run on the monitored CPUs. Multiple cgroups
193 can be provided. Each cgroup is applied to the corresponding event, i.e., first cgroup
194 to first event, second cgroup to second event and so on. It is possible to provide
195 an empty cgroup (monitor all the time) using, e.g., -G foo,,bar. Cgroups must have
196 corresponding events, i.e., they always refer to events defined earlier on the command
197 line. If the user wants to track multiple events for a specific cgroup, the user can
198 use '-e e1 -e e2 -G foo,foo' or just use '-e e1 -e e2 -G foo'.
199
200 If wanting to monitor, say, 'cycles' for a cgroup and also for system wide, this
201 command line can be used: 'perf stat -e cycles -G cgroup_name -a -e cycles'.
202
203 --for-each-cgroup name::
204 Expand event list for each cgroup in "name" (allow multiple cgroups separated
205 by comma).  It also support regex patterns to match multiple groups.  This has same
206 effect that repeating -e option and -G option for each event x name.  This option
207 cannot be used with -G/--cgroup option.
208
209 -o file::
210 --output file::
211 Print the output into the designated file.
212
213 --append::
214 Append to the output file designated with the -o option. Ignored if -o is not specified.
215
216 --log-fd::
217
218 Log output to fd, instead of stderr.  Complementary to --output, and mutually exclusive
219 with it.  --append may be used here.  Examples:
220      3>results  perf stat --log-fd 3          -- $cmd
221      3>>results perf stat --log-fd 3 --append -- $cmd
222
223 --control=fifo:ctl-fifo[,ack-fifo]::
224 --control=fd:ctl-fd[,ack-fd]::
225 ctl-fifo / ack-fifo are opened and used as ctl-fd / ack-fd as follows.
226 Listen on ctl-fd descriptor for command to control measurement ('enable': enable events,
227 'disable': disable events). Measurements can be started with events disabled using
228 --delay=-1 option. Optionally send control command completion ('ack\n') to ack-fd descriptor
229 to synchronize with the controlling process. Example of bash shell script to enable and
230 disable events during measurements:
231
232  #!/bin/bash
233
234  ctl_dir=/tmp/
235
236  ctl_fifo=${ctl_dir}perf_ctl.fifo
237  test -p ${ctl_fifo} && unlink ${ctl_fifo}
238  mkfifo ${ctl_fifo}
239  exec {ctl_fd}<>${ctl_fifo}
240
241  ctl_ack_fifo=${ctl_dir}perf_ctl_ack.fifo
242  test -p ${ctl_ack_fifo} && unlink ${ctl_ack_fifo}
243  mkfifo ${ctl_ack_fifo}
244  exec {ctl_fd_ack}<>${ctl_ack_fifo}
245
246  perf stat -D -1 -e cpu-cycles -a -I 1000       \
247            --control fd:${ctl_fd},${ctl_fd_ack} \
248            -- sleep 30 &
249  perf_pid=$!
250
251  sleep 5  && echo 'enable' >&${ctl_fd} && read -u ${ctl_fd_ack} e1 && echo "enabled(${e1})"
252  sleep 10 && echo 'disable' >&${ctl_fd} && read -u ${ctl_fd_ack} d1 && echo "disabled(${d1})"
253
254  exec {ctl_fd_ack}>&-
255  unlink ${ctl_ack_fifo}
256
257  exec {ctl_fd}>&-
258  unlink ${ctl_fifo}
259
260  wait -n ${perf_pid}
261  exit $?
262
263
264 --pre::
265 --post::
266         Pre and post measurement hooks, e.g.:
267
268 perf stat --repeat 10 --null --sync --pre 'make -s O=defconfig-build/clean' -- make -s -j64 O=defconfig-build/ bzImage
269
270 -I msecs::
271 --interval-print msecs::
272 Print count deltas every N milliseconds (minimum: 1ms)
273 The overhead percentage could be high in some cases, for instance with small, sub 100ms intervals.  Use with caution.
274         example: 'perf stat -I 1000 -e cycles -a sleep 5'
275
276 If the metric exists, it is calculated by the counts generated in this interval and the metric is printed after #.
277
278 --interval-count times::
279 Print count deltas for fixed number of times.
280 This option should be used together with "-I" option.
281         example: 'perf stat -I 1000 --interval-count 2 -e cycles -a'
282
283 --interval-clear::
284 Clear the screen before next interval.
285
286 --timeout msecs::
287 Stop the 'perf stat' session and print count deltas after N milliseconds (minimum: 10 ms).
288 This option is not supported with the "-I" option.
289         example: 'perf stat --time 2000 -e cycles -a'
290
291 --metric-only::
292 Only print computed metrics. Print them in a single line.
293 Don't show any raw values. Not supported with --per-thread.
294
295 --per-socket::
296 Aggregate counts per processor socket for system-wide mode measurements.  This
297 is a useful mode to detect imbalance between sockets.  To enable this mode,
298 use --per-socket in addition to -a. (system-wide).  The output includes the
299 socket number and the number of online processors on that socket. This is
300 useful to gauge the amount of aggregation.
301
302 --per-die::
303 Aggregate counts per processor die for system-wide mode measurements.  This
304 is a useful mode to detect imbalance between dies.  To enable this mode,
305 use --per-die in addition to -a. (system-wide).  The output includes the
306 die number and the number of online processors on that die. This is
307 useful to gauge the amount of aggregation.
308
309 --per-core::
310 Aggregate counts per physical processor for system-wide mode measurements.  This
311 is a useful mode to detect imbalance between physical cores.  To enable this mode,
312 use --per-core in addition to -a. (system-wide).  The output includes the
313 core number and the number of online logical processors on that physical processor.
314
315 --per-thread::
316 Aggregate counts per monitored threads, when monitoring threads (-t option)
317 or processes (-p option).
318
319 --per-node::
320 Aggregate counts per NUMA nodes for system-wide mode measurements. This
321 is a useful mode to detect imbalance between NUMA nodes. To enable this
322 mode, use --per-node in addition to -a. (system-wide).
323
324 -D msecs::
325 --delay msecs::
326 After starting the program, wait msecs before measuring (-1: start with events
327 disabled). This is useful to filter out the startup phase of the program,
328 which is often very different.
329
330 -T::
331 --transaction::
332
333 Print statistics of transactional execution if supported.
334
335 --metric-no-group::
336 By default, events to compute a metric are placed in weak groups. The
337 group tries to enforce scheduling all or none of the events. The
338 --metric-no-group option places events outside of groups and may
339 increase the chance of the event being scheduled - leading to more
340 accuracy. However, as events may not be scheduled together accuracy
341 for metrics like instructions per cycle can be lower - as both metrics
342 may no longer be being measured at the same time.
343
344 --metric-no-merge::
345 By default metric events in different weak groups can be shared if one
346 group contains all the events needed by another. In such cases one
347 group will be eliminated reducing event multiplexing and making it so
348 that certain groups of metrics sum to 100%. A downside to sharing a
349 group is that the group may require multiplexing and so accuracy for a
350 small group that need not have multiplexing is lowered. This option
351 forbids the event merging logic from sharing events between groups and
352 may be used to increase accuracy in this case.
353
354 --quiet::
355 Don't print output. This is useful with perf stat record below to only
356 write data to the perf.data file.
357
358 STAT RECORD
359 -----------
360 Stores stat data into perf data file.
361
362 -o file::
363 --output file::
364 Output file name.
365
366 STAT REPORT
367 -----------
368 Reads and reports stat data from perf data file.
369
370 -i file::
371 --input file::
372 Input file name.
373
374 --per-socket::
375 Aggregate counts per processor socket for system-wide mode measurements.
376
377 --per-die::
378 Aggregate counts per processor die for system-wide mode measurements.
379
380 --per-core::
381 Aggregate counts per physical processor for system-wide mode measurements.
382
383 -M::
384 --metrics::
385 Print metrics or metricgroups specified in a comma separated list.
386 For a group all metrics from the group are added.
387 The events from the metrics are automatically measured.
388 See perf list output for the possble metrics and metricgroups.
389
390 -A::
391 --no-aggr::
392 Do not aggregate counts across all monitored CPUs.
393
394 --topdown::
395 Print complete top-down metrics supported by the CPU. This allows to
396 determine bottle necks in the CPU pipeline for CPU bound workloads,
397 by breaking the cycles consumed down into frontend bound, backend bound,
398 bad speculation and retiring.
399
400 Frontend bound means that the CPU cannot fetch and decode instructions fast
401 enough. Backend bound means that computation or memory access is the bottle
402 neck. Bad Speculation means that the CPU wasted cycles due to branch
403 mispredictions and similar issues. Retiring means that the CPU computed without
404 an apparently bottleneck. The bottleneck is only the real bottleneck
405 if the workload is actually bound by the CPU and not by something else.
406
407 For best results it is usually a good idea to use it with interval
408 mode like -I 1000, as the bottleneck of workloads can change often.
409
410 This enables --metric-only, unless overridden with --no-metric-only.
411
412 The following restrictions only apply to older Intel CPUs and Atom,
413 on newer CPUs (IceLake and later) TopDown can be collected for any thread:
414
415 The top down metrics are collected per core instead of per
416 CPU thread. Per core mode is automatically enabled
417 and -a (global monitoring) is needed, requiring root rights or
418 perf.perf_event_paranoid=-1.
419
420 Topdown uses the full Performance Monitoring Unit, and needs
421 disabling of the NMI watchdog (as root):
422 echo 0 > /proc/sys/kernel/nmi_watchdog
423 for best results. Otherwise the bottlenecks may be inconsistent
424 on workload with changing phases.
425
426 To interpret the results it is usually needed to know on which
427 CPUs the workload runs on. If needed the CPUs can be forced using
428 taskset.
429
430 --td-level::
431 Print the top-down statistics that equal to or lower than the input level.
432 It allows users to print the interested top-down metrics level instead of
433 the complete top-down metrics.
434
435 The availability of the top-down metrics level depends on the hardware. For
436 example, Ice Lake only supports L1 top-down metrics. The Sapphire Rapids
437 supports both L1 and L2 top-down metrics.
438
439 Default: 0 means the max level that the current hardware support.
440 Error out if the input is higher than the supported max level.
441
442 --no-merge::
443 Do not merge results from same PMUs.
444
445 When multiple events are created from a single event specification,
446 stat will, by default, aggregate the event counts and show the result
447 in a single row. This option disables that behavior and shows
448 the individual events and counts.
449
450 Multiple events are created from a single event specification when:
451 1. Prefix or glob matching is used for the PMU name.
452 2. Aliases, which are listed immediately after the Kernel PMU events
453    by perf list, are used.
454
455 --smi-cost::
456 Measure SMI cost if msr/aperf/ and msr/smi/ events are supported.
457
458 During the measurement, the /sys/device/cpu/freeze_on_smi will be set to
459 freeze core counters on SMI.
460 The aperf counter will not be effected by the setting.
461 The cost of SMI can be measured by (aperf - unhalted core cycles).
462
463 In practice, the percentages of SMI cycles is very useful for performance
464 oriented analysis. --metric_only will be applied by default.
465 The output is SMI cycles%, equals to (aperf - unhalted core cycles) / aperf
466
467 Users who wants to get the actual value can apply --no-metric-only.
468
469 --all-kernel::
470 Configure all used events to run in kernel space.
471
472 --all-user::
473 Configure all used events to run in user space.
474
475 --percore-show-thread::
476 The event modifier "percore" has supported to sum up the event counts
477 for all hardware threads in a core and show the counts per core.
478
479 This option with event modifier "percore" enabled also sums up the event
480 counts for all hardware threads in a core but show the sum counts per
481 hardware thread. This is essentially a replacement for the any bit and
482 convenient for post processing.
483
484 --summary::
485 Print summary for interval mode (-I).
486
487 --no-csv-summary::
488 Don't print 'summary' at the first column for CVS summary output.
489 This option must be used with -x and --summary.
490
491 This option can be enabled in perf config by setting the variable
492 'stat.no-csv-summary'.
493
494 $ perf config stat.no-csv-summary=true
495
496 EXAMPLES
497 --------
498
499 $ perf stat -- make
500
501    Performance counter stats for 'make':
502
503         83723.452481      task-clock:u (msec)       #    1.004 CPUs utilized
504                    0      context-switches:u        #    0.000 K/sec
505                    0      cpu-migrations:u          #    0.000 K/sec
506            3,228,188      page-faults:u             #    0.039 M/sec
507      229,570,665,834      cycles:u                  #    2.742 GHz
508      313,163,853,778      instructions:u            #    1.36  insn per cycle
509       69,704,684,856      branches:u                #  832.559 M/sec
510        2,078,861,393      branch-misses:u           #    2.98% of all branches
511
512         83.409183620 seconds time elapsed
513
514         74.684747000 seconds user
515          8.739217000 seconds sys
516
517 TIMINGS
518 -------
519 As displayed in the example above we can display 3 types of timings.
520 We always display the time the counters were enabled/alive:
521
522         83.409183620 seconds time elapsed
523
524 For workload sessions we also display time the workloads spent in
525 user/system lands:
526
527         74.684747000 seconds user
528          8.739217000 seconds sys
529
530 Those times are the very same as displayed by the 'time' tool.
531
532 CSV FORMAT
533 ----------
534
535 With -x, perf stat is able to output a not-quite-CSV format output
536 Commas in the output are not put into "". To make it easy to parse
537 it is recommended to use a different character like -x \;
538
539 The fields are in this order:
540
541         - optional usec time stamp in fractions of second (with -I xxx)
542         - optional CPU, core, or socket identifier
543         - optional number of logical CPUs aggregated
544         - counter value
545         - unit of the counter value or empty
546         - event name
547         - run time of counter
548         - percentage of measurement time the counter was running
549         - optional variance if multiple values are collected with -r
550         - optional metric value
551         - optional unit of metric
552
553 Additional metrics may be printed with all earlier fields being empty.
554
555 include::intel-hybrid.txt[]
556
557 SEE ALSO
558 --------
559 linkperf:perf-top[1], linkperf:perf-list[1]