如何用汇编语言识别缓存未命中或命中？

Question

考虑一个16KB的直接映射缓存，其块大小为16个字节（4个字）。以下每个汇编程序指令都包含一个内存引用。每个引用都指向一个4字节的字。指令按照给定的顺序执行。

movl $0x11F0, 0x0
movl 0x8, %r8
movl $0x22F0, 0x10000
movl 0x0, %r9
movl $0x33F0, 0x10000

问题在于确定是否正在读取或写入每个指令调用，内存引用是在高速缓存中丢失还是命中，以及是否由于引用高速缓存条目无效或标记不匹配而丢失

我在执行每条指令时都得到以下答案，无论是写还是读，但我不知道如何知道它是错过还是击中？

1. 存储（写）
2. 阅读
3. 商店
4. 阅读
5. 商店

本来我应该是1错过，2错过，3错过，4命中，5命中。

此外，在执行完所有指令之后，高速缓存的内容是什么，即对于每个块， 给出其有效性，标签及其内容。

Answer 1

除非您设法使用{{1}在周期级别上准确地计时，否则无法确定您的内存访问是否在特定地址上 的明智方法。 }，在现代处理器上为does not count cycles anymore。

即使您设法在仍会计数周期的CPU上运行代码，即使您需要确保根本不以任何方式或形式中断过程，也可以仍然需要设法过滤掉测量中不可避免的差异。我不想宣称这是不可能的，但是研究和实现无疑是一个巨大的痛苦。

您能做的是找出是否已使用rdtsc（windows）或'mprotect'（linux）读取或写入了内存中的特定地址与exceptions结合使用，尽管这只能监视整个页面，而不能监视单个字节。

使用异常的一种替代方法是使用VirtualProtect（windows，我不知道这与Linux等效），但它仅允许监视 writes ，并且仅提供页面大小的粒度。