llvm/docs/Benchmarking.rst

   1 ==================================
   2 Benchmarking tips
   3 ==================================
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   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.
  11
  12 Note that low noise is required, but not sufficient. It does not
  13 exclude measurement bias. See
  14 https://www.cis.upenn.edu/~cis501/papers/producing-wrong-data.pdf for
  15 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.
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  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 =====
  43
  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::
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  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
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  84
  85 * Disable turbo mode::
  86
  87     echo 1 > /sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo