如何演示缓存未命中？

2023年1月16日 231次阅读

灵感来自
Meyers,我正在阅读
computer cache并希望进行一项实验,展示所提到的事情.这是我尝试过的：

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    typedef uint8_t data_t;

    const uint64_t max = (uint64_t)1<<30;
    const unsigned cycles = 1000;
    const uint64_t step = 63;  // tried also for 64

    volatile data_t acu = 0;
    volatile data_t *arr = malloc(sizeof(data_t) * max);
    for (uint64_t i = 0; i < max; ++i)
        arr[i] = ~i;

    for(unsigned c = 0; c < cycles; ++c)
        for (uint64_t i = 0; i < max; i += step)
            acu += arr[i];

    printf("%lu\n", max);

    return 0;
}

Anbd然后只是gcc –std = c99 -O0 test.c&&时间./a.out.我检查过,我的CPU缓存行长64个字节.通过分配step = 64,我试图比step = 63更频繁地生成缓存未命中.

但是,步骤= 63实际上运行速度稍快.我怀疑我是预取的“受害者”,因为我的RAM读取是顺序的.

如何改进我走数组的例子,以证明缓存未命中的成本？

最佳答案 使用step = 63时,仍会遇到大量缓存未命中.前两次访问将在同一个缓存行上,但接下来的63次访问将导致缓存未命中,访问该行的第63,6,61 ……字节.测量它的更好方法是显示step = 1(几乎没有缓存未命中)和step = 64(总是缓存未命中)之间的差异,并调整max以获得总访问次数.

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