IBM最近对z10的CPU测量装置（CPU Measurement Facility，C-MF）谈论得较多，C-MF能捕捉到许多与CPU相关的详细信息，可用于调试和性能测量，它由两部分组成：抽样和计算组件。

　　使用C-MF进行抽样

　　C-MF中的抽样组件看起来就象是软件性能抽样工具，如Strobe或TriTune的硬件版本，无论是硬件还是软件，其运作原理基本是相同的：定期记录程序状态字（Program Status Word，PSW）信息，在收集了数千份样本后，接下来对比保存的PSW指令地址和地址空间映射，以确定工作负载在哪里花费了大量的时间。

　　C-MF是在逻辑CP层实现的，在每个间隔期内，定义了一些时钟周期数，C-MF存储PSW指令地址，动态地址转换，问题状态，等待状态和地址空间控制位，在两个控制寄存器、表项地址寄存器和数据项地址寄存器的帮助下，信息进入一个链表的表项，当有数据块填充时，采样组件发出一个中断信号，这时信息将会在别的地方再保存一份。

　　除上述基本信息外，如果需要，采样组件将保存“诊断”信息，IBM在诊断信息的组成上稍显模糊，往往只有模型依赖的警告。

　　C-MF有两大不足之处，首先，有时捕捉到的指令地址是不确定的，其次，文档清楚地说明抽样并不适用于一般用途，它只是开放给IBM授权的技术人员使用的，IBM还警告我们要小心设置抽样间隔，因为设置不当可能会对性能造成重大影响。也许等到IBM能更好地控制抽样时，我们普通人才能用上它。

　　CPU测量计数装置

　　顾名思义，这个装置是用来保存处理器事件计数结果的，每个处理器都有许多全局和book范围事件的计数器，虽然根据型号不同，计数器的数量和类型也有所不一样，但始终会有一个特殊的寄存器提供计数器的版本号。

　　1级（L1）版本包含下面这些计数器：

• 基础计数器：这些计数器包含自上次抽样以来的时钟周期数，以及指令执行的总次数，此外，它们还包含了写入L1指令和数据缓存的次数，以及CPU等待数据提升至L1缓存的时钟周期数。
• 问题状态计数器：它包含基础计数器的所有功能，此外，在处理器处于故障状态时，它会记录下故障事件。
• 加密活动计数器：这些计数器记录不同类型的加密活动，它可以显示当加密引擎忙碌时，处理器等待的时长。
• 扩展的计数器集：在撰写本文时，这套计数器是依赖模型的，在这个架构中未定义的，它是为将来发展预留的。

　　在这些计数器上做一些数学运算，就可以产生一些有趣的数字，用周期除以指令数，就得到每个指令平均周期数，虽然这个数字不是立即可以发挥作用，但它用来衡量工作负载随时间推移的变化是一个不错的指标，它也可以证明相同的代码在不同时间，不同机器，或是否有其它代码在运行等条件下，其性能表现也是不一样的。

　　L1缓存写入的水桶记录象征工作负载的存储引用位置，它现在是一个重要的性能指标，知道每个缓存写入操作使用的周期数，就可以计算出处理器等待数据所花时间的百分比。

　　加密活动计数器可以提供处理的加密工作量，被阻止的周期数将表示加密引擎使用的趋势，当它们变得很繁忙时可以及时通知你。

　　最终，所有信息都转储到系统管理工具（Systems Management Facility，SMF）以便于后期处理。

　　IBM解释这些计数器只是一个估计值，它们可以勾勒出工作量，但不能准确描述是如何工作的，同时，IBM也警告我们要有节制地使用这个装置，因为它可能会引起性能问题。

　　另一个问题是计数器的粒度，在处理器级别，没有什么具体的作业或任务驱动活动，如果某个特定的批处理作业运行很慢，那可能是因为L1缓存内的存储无法工作，或CICS事务的CPU上升，因为它使用了更长的记录。

　　这两个C-MF组件让我们领略到大型机处理器诱人的优势，但至少在目前它们的用处是有限的。