llvm/docs/Benchmarking.rst

   1 ==================================
   2 Benchmarking tips
   3 ==================================
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   5
   6 Introduction
   7 ============
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   9 For benchmarking a patch we want to reduce all possible sources of
  10 noise as much as possible. How to do that is very OS dependent.
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  12 Note that low noise is required, but not sufficient. It does not
  13 exclude measurement bias.
  14 See `"Producing Wrong Data Without Doing Anything Obviously Wrong!" by Mytkowicz, Diwan, Hauswith and Sweeney (ASPLOS 2009) <https://users.cs.northwestern.edu/~robby/courses/322-2013-spring/mytkowicz-wrong-data.pdf>`_
  15 for example.
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  17 General
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  20 * Use a high resolution timer, e.g. perf under linux.
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  22 * Run the benchmark multiple times to be able to recognize noise.
  23
  24 * Disable as many processes or services as possible on the target system.
  25
  26 * Disable frequency scaling, turbo boost and address space
  27   randomization (see OS specific section).
  28
  29 * Static link if the OS supports it. That avoids any variation that
  30   might be introduced by loading dynamic libraries. This can be done
  31   by passing ``-DLLVM_BUILD_STATIC=ON`` to cmake.
  32
  33 * Try to avoid storage. On some systems you can use tmpfs. Putting the
  34   program, inputs and outputs on tmpfs avoids touching a real storage
  35   system, which can have a pretty big variability.
  36
  37   To mount it (on linux and freebsd at least)::
  38
  39     mount -t tmpfs -o size=<XX>g none dir_to_mount
  40
  41 Linux
  42 =====
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  44 * Disable address space randomization::
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  46     echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
  47
  48 * Set scaling_governor to performance::
  49
  50    for i in /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor
  51    do
  52      echo performance > /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor
  53    done
  54
  55 * Use https://github.com/lpechacek/cpuset to reserve cpus for just the
  56   program you are benchmarking. If using perf, leave at least 2 cores
  57   so that perf runs in one and your program in another::
  58
  59     cset shield -c N1,N2 -k on
  60
  61   This will move all threads out of N1 and N2. The ``-k on`` means
  62   that even kernel threads are moved out.
  63
  64 * Disable the SMT pair of the cpus you will use for the benchmark. The
  65   pair of cpu N can be found in
  66   ``/sys/devices/system/cpu/cpuN/topology/thread_siblings_list`` and
  67   disabled with::
  68
  69     echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/online
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  72 * Run the program with::
  73
  74     cset shield --exec -- perf stat -r 10 <cmd>
  75
  76   This will run the command after ``--`` in the isolated cpus. The
  77   particular perf command runs the ``<cmd>`` 10 times and reports
  78   statistics.
  79
  80 With these in place you can expect perf variations of less than 0.1%.
  81
  82 Linux Intel
  83 -----------
  84
  85 * Disable turbo mode::
  86
  87     echo 1 > /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo