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Processor Counter Monitor (PCM)

镜像概述和主要用途

Processor Counter Monitor (PCM)是一套基于API的工具集，用于监控Intel® Core™、Xeon®、Atom™和Xeon Phi™处理器的性能与能源指标。它支持Linux、Windows、Mac OS X、FreeBSD和DragonFlyBSD等操作系统，提供实时性能数据采集、分析及可视化功能，适用于系统性能调优、能源消耗监控和硬件状态分析。

核心功能和特性

命令行监控工具

PCM提供多种命令行实用工具，用于实时监控不同维度的处理器指标：

• pcm：基础处理器监控工具，可监控指令每周期数、核心频率（含Intel® Turbo Boost技术）、内存和Intel® Quick Path Interconnect带宽、本地/远程内存带宽、缓存未命中、核心与CPU封装睡眠C状态占用率、热余量、缓存利用率及CPU/内存能耗。

• pcm-sensor-server：通过HTTP以JSON或Prometheus格式暴露监控指标的采集器，也可作为Docker容器运行。

• pcm-memory：监控每通道和每DRAM DIMM rank的内存带宽。

• pcm-latency：监控L1缓存未命中和DDR/PMM内存延迟。

• pcm-pcie：按插槽监控PCIe带宽。

• pcm-iio：按PCIe设备监控PCIe带宽。

• pcm-numa：监控本地和远程内存访问。

• pcm-power：监控处理器、Intel® Quick Path Interconnect、DRAM内存的睡眠和能源状态，以及CPU频率节流原因等能源相关指标。

• pcm-tsx：监控Intel®事务同步扩展（TSX）的性能指标。

• pcm-core 和 pmu-query：查询和监控任意处理器核心事件。

• pcm-raw：通过指定原始寄存器事件ID编码，编程任意核心和非核心事件。

• pcm-bw-histogram：收集内存带宽利用率直方图。

图形前端

• pcm Grafana dashboard：Grafana前端（位于grafana目录），提供可视化监控面板。

• pcm-sensor：KDE KSysGuard前端。

• pcm-service：Windows perfmon前端。

其他工具

• pcm-msr：读写模型特定寄存器。

• pcm-pcicfg：读写PCI配置寄存器。

• pcm-mmio：读写内存映射寄存器（支持Linux、Windows、Mac OS X和FreeBSD）。

• 后台服务：将核心、内存和QPI计数器存储在共享内存中，供非root用户访问。

使用场景和适用范围

• 服务器性能监控：实时跟踪CPU、内存、PCIe等关键组件的性能指标，辅助系统调优。

• 能源消耗分析：监控处理器和内存的能耗数据，优化数据中心能源效率。

• 硬件调试与诊断：通过底层寄存器访问和事件监控，诊断硬件性能瓶颈或故障。

• 开发与测试：为软件性能测试提供硬件级指标参考，验证优化效果。

构建与安装方法

源码构建

• Linux：执行make命令，所有工具（如pcm.x、pcm-memory.x等）将生成在主目录。

• FreeBSD/DragonFlyBSD：执行gmake命令（若未安装GNU make，可通过pkg install gmake安装）。

• Windows：参考https://github.com/opcm/pcm/blob/master/WINDOWS_HOWTO.md（需构建或下载额外驱动）。

• Mac OS X：参考https://github.com/opcm/pcm/blob/master/MAC_HOWTO.txt。

预编译工具下载

• Linux：

  • openSUSE：sudo zypper install pcm
  • Fedora：sudo yum install pcm
  • 最新版RPM和DEB包（适用于RHEL/SLE/Ubuntu/Debian/openSUSE等）可从https://software.opensuse.org/download/package?package=pcm&project=home%3Aopcm获取。

• Windows：从https://ci.appveyor.com/project/opcm/pcm/history下载二进制文件，并安装Visual C++ Redistributable（从微软官网获取），同时需额外驱动（参考WINDOWS_HOWTO.md）。

Docker部署

PCM提供预编译的Docker容器，以pcm-sensor-server为例：

基本运行命令

bash
docker run -d --name pcm-sensor-server docker.xuanyuan.run/opcm/pcm pcm-sensor-server

详细说明

更多Docker使用说明请参考https://github.com/opcm/pcm/blob/master/DOCKER_README.md。

配置与环境变量

PCM支持通过环境变量进行配置，详细列表见https://github.com/opcm/pcm/blob/master/ENVVAR_README.md。

自定义编译选项

如需自定义编译参数，参考https://github.com/opcm/pcm/blob/master/CUSTOM-COMPILE-OPTIONS.md。

常见问题与文档

• FAQ：参考https://github.com/opcm/pcm/blob/master/FAQ.md。

• API文档：源码中嵌入API文档，可使用Doxygen（[***]）生成HTML格式文档。