Question

以下是简单的c源代码，其中char x[2048]是全局var，func1由thread1调用，func2由thread2调用：

char x[2048]={0} , y[16]={0};

void func1(){
    strcpy(x,y);
}

void func2(){
    printf("(%s)\n",x);
} 

int main(int argc, char **argv){
    strncpy(y,argv[1],sizeof(y)-1);
}

在Intel的cpu中，一个缓存行有64个字节，所以x应该占用32个缓存行，我的问题是：

当thread1调用func1时，是否所有32个缓存行都可用于该缓存行，直到那时为strcpy？（或）编译器知道只有一个缓存行足以完成这项工作吗？
当thread2调用func2时，是否所有32个缓存行都可用于该缓存，然后执行printf？（或）编译器可以识别一个缓存行就足够了吗？

Answer 1

我建议你阅读维基百科页面：https://en.wikipedia.org/wiki/CPU_cache

一些背景知识：

通常，缓存行（$ L）对程序是透明的。所以大多数程序员都不直接处理缓存行（将其置入，踢出）。一旦发现代码/数据不在$ L中，CPU将停止这种内存访问并按需提供$ L.
虽然有编码技术可以将数据引入代码中的缓存行（例如通过预取指令），但通常编译器不够智能，因为它可能会过早预取（所以当时$ L使用，它已被踢出），或太晚（CPU仍然需要停止访问内存）。

回答你的问题：

否。编译器不知道需要引入多少$ Ls（它怎么能知道一块数据是否已经在$ L中，所以只是安全的一面而不是智能本身）。编译器只发出MOV指令和CPU，在执行该指令时发现操作数不在$中，因此会按需提供它们。由于你只编写副本直到'\ 0'，所以$ L带来了止损。
与＃1相同。只会读取$ Ls，而编译器与此无关。

更多信息：

除了目前需要的内容之外，CPU预取器可能会带来额外的$ Ls。例如，它可能带来下一个$ L，希望数据位置。
某些高级程序使用预取指令来提高程序性能。假设您知道您的代码将在不久的将来访问某个位置，您可以预取它，并且当您需要它时，它已经存在，因此不会产生$ L未命中罚款。但是很难做到正确（您必须知道代码的内存访问模式并在正确的位置插入预取指令。一些高性能代码设计软件管道来执行此操作，但同样这是一个高级主题。）

https://en.wikipedia.org/wiki/Instruction_prefetch

Answer 2

在x86和x64（以及现代ARM和其他常见的CPU）上，缓存对用户模式程序完全透明。

结果，strcpy执行第一次读取，CPU自动拉入一个缓存行，strcpy退出\0并完成。与printf("%s",x)相同。

char x [2048]和缓存行问题

2 个答案: