我想测量访问表条目和访问clflush后访问另一个条目之间的时差。 下面你会发现我的尝试，我对上述两个操作几乎没有任何惩罚。该表的长度为256，每个条目中有8位。我怀疑我的clflush工作不正常。我正在使用gcc中的-O3标志进行编译。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#define ARRAYSIZE(arr) (sizeof(arr)/sizeof(arr[0]))
#define REPEAT 10000
unsigned char table[256]={103,198,105,115,81,255,74,236,41,205,186,171,242,251,227,70,124,194,84,248,27,232,231,141,118,90,46,99,51,159,201,154,102,50,13,183,49,88,163,90,37,93,5,23,88,233,94,212,171,178,205,198,155,180,84,17,14,130,116,65,33,61,220,135,112,233,62,161,65,225,252,103,62,1,126,151,234,220,107,150,143,56,92,42,236,176,59,251,50,175,60,84,236,24,219,92,2,26,254,67,251,250,170,58,251,41,209,230,5,60,124,148,117,216,190,97,137,249,92,187,168,153,15,149,177,235,241,179,5,239,247,0,233,161,58,229,202,11,203,208,72,71,100,189,31,35,30,168,28,123,100,197,20,115,90,197,94,75,121,99,59,112,100,36,17,158,9,220,170,212,172,242,27,16,175,59,51,205,227,80,72,71,21,92,187,111,34,25,186,155,125,245,11,225,26,28,127,35,248,41,248,164,27,19,181,202,78,232,152,50,56,224,121,77,61,52,188,95,78,119,250,203,108,5,172,134,33,43,170,26,85,162,190,112,181,115,59,4,92,211,54,148,179,175,226,240,228,158,79,50,21,73,253,130,78,169};
inline void clflush(volatile void *p)
{
asm volatile ("clflush (%0)" :: "r"(p));
}
inline uint64_t rdtsc()
{
unsigned long a, d;
asm volatile ("cpuid; rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d) : : "ebx", "ecx");
return a | ((uint64_t)d << 32);
}
inline int func(int *a) {
int i;
for(i=0;i<REPEAT;i++){
a[i]=(int)table[rand()%256];
}
}
void flushCache(unsigned char *start)
{
// flush table
unsigned char* fPtr = (unsigned char*)start;
clflush(fPtr);
clflush(fPtr+64);
clflush(fPtr+128);
clflush(fPtr+192);
clflush(fPtr+256);
}
inline void test()
{
int i=0;
uint64_t start, end;
char c;
int temp[REPEAT];
start = rdtsc();
func(temp);
end = rdtsc();
//following line of code to prevent compiler from optimizing. do something with the return value
for(i-0;i<REPEAT;i++){
temp[i]=temp[i]+temp[i/2];
}
printf("%ld ticks\n", end - start);
}
inline void testflush()
{
int i=0;
uint64_t start, end;
char c;
int temp[REPEAT];
start = rdtsc();
func(temp);
flushCache(table); //flush afer every read
end = rdtsc();
//following line of code to prevent compiler from optimizing. do something with the return value
for(i-0;i<REPEAT;i++){
temp[i]=temp[i]+temp[i/2];
}
printf("%ld ticks\n", end - start);
}
int main(int ac, char **av)
{
test();
printf("Tables in cache!\n");
testflush();
printf("Tables evicted from cache.\n");
test();
return 0;
}
更新：我理解由于表访问可能会出现问题。这是另一个驱逐单个变量而不是整个表的代码。当使用clflush（）时，这个显示在时钟周期中显着的倾斜。这是否意味着clflush（）正常工作，并且被忽略的时间是由于从内存中访问变量？
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#define REPEAT 100000
inline void clflush(volatile void *p)
{
asm volatile ("clflush (%0)" :: "r"(p));
}
inline uint64_t rdtsc()
{
unsigned long a, d;
asm volatile ("rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d));
return a | ((uint64_t)d << 32);
}
volatile int i;
inline void test()
{
uint64_t start, end,clock;
volatile int j;
long int rep;
int k;
clock=0;
for(rep=0;rep<REPEAT;rep++){
start = rdtsc();
j = i+1;
end = rdtsc();
clock=clock+(end-start);
k=j;
}
printf("took %lu ticks\n", clock);
}
inline void testflush()
{
uint64_t start, end,clock;
volatile int j;
int k;
long int rep;
clock=0;
for(rep=0;rep<REPEAT;rep++){
start = rdtsc();
j = i+1;
end = rdtsc();
clflush(&i);
clock=clock+(end-start);
k=j;
}
printf("took %lu ticks\n", clock);
}
int main(int ac, char **av)
{
i=5;
printf("------------------------------------------\n");
test();
printf("------------------------------------------\n");
testflush();
printf("------------------------------------------\n");
test();
return 0;
}
答案 0 :(得分：0)
我在代码中看到的一些问题。
调用testflush后结束clflush的计时器。因此，您也可以计算处理这些指令所需的周期。我不认为这是有意的。
在测试函数中，您有一个10000次迭代的循环。每次迭代都可以调用对一个新缓存行的引用，但table中只有4个缓存行。因此，至少9996次迭代无论如何都不会调用缓存未命中。
因此，您计时10000次rand()%256加上4次缓存加载。即使缓存加载需要几百个周期，10000 rand()%256次迭代仍然会掩盖这一点。
生成的10000个整数也必须写回。我不确定L1-> L2缓存带宽是否会成为一个限制因素，但它可能是。
你还需要运行测试几千次左右并进行平均，否则样本方差太高了。
然后，在您请求之前，cpu也可能会通过推测再次预取缓存行。允许这样做，但我不知道当前的cpu是多么聪明。