Merge tag 'block-5.11-2021-01-10' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux/fpc-iii.git] / tools / perf / Documentation / perf-stat.txt
blob5d4a673d7621a4da5de63eb76f32a4dd0fe00bc1
1 perf-stat(1)
2 ============
4 NAME
5 ----
6 perf-stat - Run a command and gather performance counter statistics
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]
16 DESCRIPTION
17 -----------
18 This command runs a command and gathers performance counter statistics
19 from it.
22 OPTIONS
23 -------
24 <command>...::
25         Any command you can specify in a shell.
27 record::
28         See STAT RECORD.
30 report::
31         See STAT REPORT.
33 -e::
34 --event=::
35         Select the PMU event. Selection can be:
37         - a symbolic event name (use 'perf list' to list all events)
39         - a raw PMU event (eventsel+umask) in the form of rNNN where NNN is a
40           hexadecimal event descriptor.
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.
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/*
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 ...
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/*
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.
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)
74 -t::
75 --tid=<tid>::
76         stat events on existing thread id (comma separated list)
78 ifdef::HAVE_LIBPFM[]
79 --pfm-events events::
80 Select a PMU event using libpfm4 syntax (see http://perfmon2.sf.net)
81 including support for event filters. For example '--pfm-events
82 inst_retired:any_p:u:c=1:i'. More than one event can be passed to the
83 option using the comma separator. Hardware events and generic hardware
84 events cannot be mixed together. The latter must be used with the -e
85 option. The -e option and this one can be mixed and matched.  Events
86 can be grouped using the {} notation.
87 endif::HAVE_LIBPFM[]
89 -a::
90 --all-cpus::
91         system-wide collection from all CPUs (default if no target is specified)
93 --no-scale::
94         Don't scale/normalize counter values
96 -d::
97 --detailed::
98         print more detailed statistics, can be specified up to 3 times
100            -d:          detailed events, L1 and LLC data cache
101         -d -d:     more detailed events, dTLB and iTLB events
102      -d -d -d:     very detailed events, adding prefetch events
104 -r::
105 --repeat=<n>::
106         repeat command and print average + stddev (max: 100). 0 means forever.
108 -B::
109 --big-num::
110         print large numbers with thousands' separators according to locale.
111         Enabled by default. Use "--no-big-num" to disable.
112         Default setting can be changed with "perf config stat.big-num=false".
114 -C::
115 --cpu=::
116 Count only on the list of CPUs provided. Multiple CPUs can be provided as a
117 comma-separated list with no space: 0,1. Ranges of CPUs are specified with -: 0-2.
118 In per-thread mode, this option is ignored. The -a option is still necessary
119 to activate system-wide monitoring. Default is to count on all CPUs.
121 -A::
122 --no-aggr::
123 Do not aggregate counts across all monitored CPUs.
125 -n::
126 --null::
127         null run - don't start any counters
129 -v::
130 --verbose::
131         be more verbose (show counter open errors, etc)
133 -x SEP::
134 --field-separator SEP::
135 print counts using a CSV-style output to make it easy to import directly into
136 spreadsheets. Columns are separated by the string specified in SEP.
138 --table:: Display time for each run (-r option), in a table format, e.g.:
140   $ perf stat --null -r 5 --table perf bench sched pipe
142    Performance counter stats for 'perf bench sched pipe' (5 runs):
144              # Table of individual measurements:
145              5.189 (-0.293) #
146              5.189 (-0.294) #
147              5.186 (-0.296) #
148              5.663 (+0.181) ##
149              6.186 (+0.703) ####
151              # Final result:
152              5.483 +- 0.198 seconds time elapsed  ( +-  3.62% )
154 -G name::
155 --cgroup name::
156 monitor only in the container (cgroup) called "name". This option is available only
157 in per-cpu mode. The cgroup filesystem must be mounted. All threads belonging to
158 container "name" are monitored when they run on the monitored CPUs. Multiple cgroups
159 can be provided. Each cgroup is applied to the corresponding event, i.e., first cgroup
160 to first event, second cgroup to second event and so on. It is possible to provide
161 an empty cgroup (monitor all the time) using, e.g., -G foo,,bar. Cgroups must have
162 corresponding events, i.e., they always refer to events defined earlier on the command
163 line. If the user wants to track multiple events for a specific cgroup, the user can
164 use '-e e1 -e e2 -G foo,foo' or just use '-e e1 -e e2 -G foo'.
166 If wanting to monitor, say, 'cycles' for a cgroup and also for system wide, this
167 command line can be used: 'perf stat -e cycles -G cgroup_name -a -e cycles'.
169 --for-each-cgroup name::
170 Expand event list for each cgroup in "name" (allow multiple cgroups separated
171 by comma).  It also support regex patterns to match multiple groups.  This has same
172 effect that repeating -e option and -G option for each event x name.  This option
173 cannot be used with -G/--cgroup option.
175 -o file::
176 --output file::
177 Print the output into the designated file.
179 --append::
180 Append to the output file designated with the -o option. Ignored if -o is not specified.
182 --log-fd::
184 Log output to fd, instead of stderr.  Complementary to --output, and mutually exclusive
185 with it.  --append may be used here.  Examples:
186      3>results  perf stat --log-fd 3          -- $cmd
187      3>>results perf stat --log-fd 3 --append -- $cmd
189 --control=fifo:ctl-fifo[,ack-fifo]::
190 --control=fd:ctl-fd[,ack-fd]::
191 ctl-fifo / ack-fifo are opened and used as ctl-fd / ack-fd as follows.
192 Listen on ctl-fd descriptor for command to control measurement ('enable': enable events,
193 'disable': disable events). Measurements can be started with events disabled using
194 --delay=-1 option. Optionally send control command completion ('ack\n') to ack-fd descriptor
195 to synchronize with the controlling process. Example of bash shell script to enable and
196 disable events during measurements:
198  #!/bin/bash
200  ctl_dir=/tmp/
202  ctl_fifo=${ctl_dir}perf_ctl.fifo
203  test -p ${ctl_fifo} && unlink ${ctl_fifo}
204  mkfifo ${ctl_fifo}
205  exec {ctl_fd}<>${ctl_fifo}
207  ctl_ack_fifo=${ctl_dir}perf_ctl_ack.fifo
208  test -p ${ctl_ack_fifo} && unlink ${ctl_ack_fifo}
209  mkfifo ${ctl_ack_fifo}
210  exec {ctl_fd_ack}<>${ctl_ack_fifo}
212  perf stat -D -1 -e cpu-cycles -a -I 1000       \
213            --control fd:${ctl_fd},${ctl_fd_ack} \
214            -- sleep 30 &
215  perf_pid=$!
217  sleep 5  && echo 'enable' >&${ctl_fd} && read -u ${ctl_fd_ack} e1 && echo "enabled(${e1})"
218  sleep 10 && echo 'disable' >&${ctl_fd} && read -u ${ctl_fd_ack} d1 && echo "disabled(${d1})"
220  exec {ctl_fd_ack}>&-
221  unlink ${ctl_ack_fifo}
223  exec {ctl_fd}>&-
224  unlink ${ctl_fifo}
226  wait -n ${perf_pid}
227  exit $?
230 --pre::
231 --post::
232         Pre and post measurement hooks, e.g.:
234 perf stat --repeat 10 --null --sync --pre 'make -s O=defconfig-build/clean' -- make -s -j64 O=defconfig-build/ bzImage
236 -I msecs::
237 --interval-print msecs::
238 Print count deltas every N milliseconds (minimum: 1ms)
239 The overhead percentage could be high in some cases, for instance with small, sub 100ms intervals.  Use with caution.
240         example: 'perf stat -I 1000 -e cycles -a sleep 5'
242 If the metric exists, it is calculated by the counts generated in this interval and the metric is printed after #.
244 --interval-count times::
245 Print count deltas for fixed number of times.
246 This option should be used together with "-I" option.
247         example: 'perf stat -I 1000 --interval-count 2 -e cycles -a'
249 --interval-clear::
250 Clear the screen before next interval.
252 --timeout msecs::
253 Stop the 'perf stat' session and print count deltas after N milliseconds (minimum: 10 ms).
254 This option is not supported with the "-I" option.
255         example: 'perf stat --time 2000 -e cycles -a'
257 --metric-only::
258 Only print computed metrics. Print them in a single line.
259 Don't show any raw values. Not supported with --per-thread.
261 --per-socket::
262 Aggregate counts per processor socket for system-wide mode measurements.  This
263 is a useful mode to detect imbalance between sockets.  To enable this mode,
264 use --per-socket in addition to -a. (system-wide).  The output includes the
265 socket number and the number of online processors on that socket. This is
266 useful to gauge the amount of aggregation.
268 --per-die::
269 Aggregate counts per processor die for system-wide mode measurements.  This
270 is a useful mode to detect imbalance between dies.  To enable this mode,
271 use --per-die in addition to -a. (system-wide).  The output includes the
272 die number and the number of online processors on that die. This is
273 useful to gauge the amount of aggregation.
275 --per-core::
276 Aggregate counts per physical processor for system-wide mode measurements.  This
277 is a useful mode to detect imbalance between physical cores.  To enable this mode,
278 use --per-core in addition to -a. (system-wide).  The output includes the
279 core number and the number of online logical processors on that physical processor.
281 --per-thread::
282 Aggregate counts per monitored threads, when monitoring threads (-t option)
283 or processes (-p option).
285 --per-node::
286 Aggregate counts per NUMA nodes for system-wide mode measurements. This
287 is a useful mode to detect imbalance between NUMA nodes. To enable this
288 mode, use --per-node in addition to -a. (system-wide).
290 -D msecs::
291 --delay msecs::
292 After starting the program, wait msecs before measuring (-1: start with events
293 disabled). This is useful to filter out the startup phase of the program,
294 which is often very different.
296 -T::
297 --transaction::
299 Print statistics of transactional execution if supported.
301 --metric-no-group::
302 By default, events to compute a metric are placed in weak groups. The
303 group tries to enforce scheduling all or none of the events. The
304 --metric-no-group option places events outside of groups and may
305 increase the chance of the event being scheduled - leading to more
306 accuracy. However, as events may not be scheduled together accuracy
307 for metrics like instructions per cycle can be lower - as both metrics
308 may no longer be being measured at the same time.
310 --metric-no-merge::
311 By default metric events in different weak groups can be shared if one
312 group contains all the events needed by another. In such cases one
313 group will be eliminated reducing event multiplexing and making it so
314 that certain groups of metrics sum to 100%. A downside to sharing a
315 group is that the group may require multiplexing and so accuracy for a
316 small group that need not have multiplexing is lowered. This option
317 forbids the event merging logic from sharing events between groups and
318 may be used to increase accuracy in this case.
320 --quiet::
321 Don't print output. This is useful with perf stat record below to only
322 write data to the perf.data file.
324 STAT RECORD
325 -----------
326 Stores stat data into perf data file.
328 -o file::
329 --output file::
330 Output file name.
332 STAT REPORT
333 -----------
334 Reads and reports stat data from perf data file.
336 -i file::
337 --input file::
338 Input file name.
340 --per-socket::
341 Aggregate counts per processor socket for system-wide mode measurements.
343 --per-die::
344 Aggregate counts per processor die for system-wide mode measurements.
346 --per-core::
347 Aggregate counts per physical processor for system-wide mode measurements.
349 -M::
350 --metrics::
351 Print metrics or metricgroups specified in a comma separated list.
352 For a group all metrics from the group are added.
353 The events from the metrics are automatically measured.
354 See perf list output for the possble metrics and metricgroups.
356 -A::
357 --no-aggr::
358 Do not aggregate counts across all monitored CPUs.
360 --topdown::
361 Print top down level 1 metrics if supported by the CPU. This allows to
362 determine bottle necks in the CPU pipeline for CPU bound workloads,
363 by breaking the cycles consumed down into frontend bound, backend bound,
364 bad speculation and retiring.
366 Frontend bound means that the CPU cannot fetch and decode instructions fast
367 enough. Backend bound means that computation or memory access is the bottle
368 neck. Bad Speculation means that the CPU wasted cycles due to branch
369 mispredictions and similar issues. Retiring means that the CPU computed without
370 an apparently bottleneck. The bottleneck is only the real bottleneck
371 if the workload is actually bound by the CPU and not by something else.
373 For best results it is usually a good idea to use it with interval
374 mode like -I 1000, as the bottleneck of workloads can change often.
376 This enables --metric-only, unless overridden with --no-metric-only.
378 The following restrictions only apply to older Intel CPUs and Atom,
379 on newer CPUs (IceLake and later) TopDown can be collected for any thread:
381 The top down metrics are collected per core instead of per
382 CPU thread. Per core mode is automatically enabled
383 and -a (global monitoring) is needed, requiring root rights or
384 perf.perf_event_paranoid=-1.
386 Topdown uses the full Performance Monitoring Unit, and needs
387 disabling of the NMI watchdog (as root):
388 echo 0 > /proc/sys/kernel/nmi_watchdog
389 for best results. Otherwise the bottlenecks may be inconsistent
390 on workload with changing phases.
392 To interpret the results it is usually needed to know on which
393 CPUs the workload runs on. If needed the CPUs can be forced using
394 taskset.
396 --no-merge::
397 Do not merge results from same PMUs.
399 When multiple events are created from a single event specification,
400 stat will, by default, aggregate the event counts and show the result
401 in a single row. This option disables that behavior and shows
402 the individual events and counts.
404 Multiple events are created from a single event specification when:
405 1. Prefix or glob matching is used for the PMU name.
406 2. Aliases, which are listed immediately after the Kernel PMU events
407    by perf list, are used.
409 --smi-cost::
410 Measure SMI cost if msr/aperf/ and msr/smi/ events are supported.
412 During the measurement, the /sys/device/cpu/freeze_on_smi will be set to
413 freeze core counters on SMI.
414 The aperf counter will not be effected by the setting.
415 The cost of SMI can be measured by (aperf - unhalted core cycles).
417 In practice, the percentages of SMI cycles is very useful for performance
418 oriented analysis. --metric_only will be applied by default.
419 The output is SMI cycles%, equals to (aperf - unhalted core cycles) / aperf
421 Users who wants to get the actual value can apply --no-metric-only.
423 --all-kernel::
424 Configure all used events to run in kernel space.
426 --all-user::
427 Configure all used events to run in user space.
429 --percore-show-thread::
430 The event modifier "percore" has supported to sum up the event counts
431 for all hardware threads in a core and show the counts per core.
433 This option with event modifier "percore" enabled also sums up the event
434 counts for all hardware threads in a core but show the sum counts per
435 hardware thread. This is essentially a replacement for the any bit and
436 convenient for post processing.
438 --summary::
439 Print summary for interval mode (-I).
441 EXAMPLES
442 --------
444 $ perf stat -- make
446    Performance counter stats for 'make':
448         83723.452481      task-clock:u (msec)       #    1.004 CPUs utilized
449                    0      context-switches:u        #    0.000 K/sec
450                    0      cpu-migrations:u          #    0.000 K/sec
451            3,228,188      page-faults:u             #    0.039 M/sec
452      229,570,665,834      cycles:u                  #    2.742 GHz
453      313,163,853,778      instructions:u            #    1.36  insn per cycle
454       69,704,684,856      branches:u                #  832.559 M/sec
455        2,078,861,393      branch-misses:u           #    2.98% of all branches
457         83.409183620 seconds time elapsed
459         74.684747000 seconds user
460          8.739217000 seconds sys
462 TIMINGS
463 -------
464 As displayed in the example above we can display 3 types of timings.
465 We always display the time the counters were enabled/alive:
467         83.409183620 seconds time elapsed
469 For workload sessions we also display time the workloads spent in
470 user/system lands:
472         74.684747000 seconds user
473          8.739217000 seconds sys
475 Those times are the very same as displayed by the 'time' tool.
477 CSV FORMAT
478 ----------
480 With -x, perf stat is able to output a not-quite-CSV format output
481 Commas in the output are not put into "". To make it easy to parse
482 it is recommended to use a different character like -x \;
484 The fields are in this order:
486         - optional usec time stamp in fractions of second (with -I xxx)
487         - optional CPU, core, or socket identifier
488         - optional number of logical CPUs aggregated
489         - counter value
490         - unit of the counter value or empty
491         - event name
492         - run time of counter
493         - percentage of measurement time the counter was running
494         - optional variance if multiple values are collected with -r
495         - optional metric value
496         - optional unit of metric
498 Additional metrics may be printed with all earlier fields being empty.
500 SEE ALSO
501 --------
502 linkperf:perf-top[1], linkperf:perf-list[1]