以编程方式获取缓存行大小?

时间:2009-04-27 18:17:27

标签: c++ c caching operating-system systems-programming

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类似的问题:How to programmatically get the CPU cache page size in C++?

8 个答案:

答案 0 :(得分:162)

在Linux上(使用合理的新内核),您可以从/ sys:

中获取此信息
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/

此目录具有每个级别缓存的子目录。每个目录都包含以下文件:

coherency_line_size
level
number_of_sets
physical_line_partition
shared_cpu_list
shared_cpu_map
size
type
ways_of_associativity

这为您提供了有关您希望了解的缓存的更多信息,包括缓存行大小(coherency_line_size)以及共享此缓存的CPU。如果您使用共享数据进行多线程编程,这非常有用(如果共享数据的线程也共享缓存,您将获得更好的结果)。

答案 1 :(得分:123)

在Linux上查看sysconf(3)。

sysconf (_SC_LEVEL1_DCACHE_LINESIZE)

您也可以使用getconf从命令行获取它:

$ getconf LEVEL1_DCACHE_LINESIZE
64

答案 2 :(得分:112)

我一直在研究一些缓存行的东西,需要编写一个跨平台的功能。我将它提交到https://github.com/NickStrupat/CacheLineSize的github回购,或者您可以使用下面的源代码。随意用它做任何你想做的事。

#ifndef GET_CACHE_LINE_SIZE_H_INCLUDED
#define GET_CACHE_LINE_SIZE_H_INCLUDED

// Author: Nick Strupat
// Date: October 29, 2010
// Returns the cache line size (in bytes) of the processor, or 0 on failure

#include <stddef.h>
size_t cache_line_size();

#if defined(__APPLE__)

#include <sys/sysctl.h>
size_t cache_line_size() {
    size_t line_size = 0;
    size_t sizeof_line_size = sizeof(line_size);
    sysctlbyname("hw.cachelinesize", &line_size, &sizeof_line_size, 0, 0);
    return line_size;
}

#elif defined(_WIN32)

#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
size_t cache_line_size() {
    size_t line_size = 0;
    DWORD buffer_size = 0;
    DWORD i = 0;
    SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION * buffer = 0;

    GetLogicalProcessorInformation(0, &buffer_size);
    buffer = (SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION *)malloc(buffer_size);
    GetLogicalProcessorInformation(&buffer[0], &buffer_size);

    for (i = 0; i != buffer_size / sizeof(SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION); ++i) {
        if (buffer[i].Relationship == RelationCache && buffer[i].Cache.Level == 1) {
            line_size = buffer[i].Cache.LineSize;
            break;
        }
    }

    free(buffer);
    return line_size;
}

#elif defined(linux)

#include <stdio.h>
size_t cache_line_size() {
    FILE * p = 0;
    p = fopen("/sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/index0/coherency_line_size", "r");
    unsigned int i = 0;
    if (p) {
        fscanf(p, "%d", &i);
        fclose(p);
    }
    return i;
}

#else
#error Unrecognized platform
#endif

#endif

答案 3 :(得分:30)

在x86上,您可以使用函数2的CPUID指令来确定缓存和TLB的各种属性。解析函数2的输出有点复杂,因此我将引用您Intel Processor Identification and the CPUID Instruction(PDF)的第3.1.3节。

要从C / C ++代码获取此数据,您需要使用内联汇编,编译器内在函数或调用外部汇编函数来执行CPUID指令。

答案 4 :(得分:8)

如果您使用的是SDL2,则可以使用此功能:

int SDL_GetCPUCacheLineSize(void);

返回L1缓存行大小的大小,以字节为单位。

在我的x86_64计算机上,运行此代码段:

printf("CacheLineSize = %d",SDL_GetCPUCacheLineSize());

制作CacheLineSize = 64

我知道我有点晚了,但只为未来的访问者添加信息。 SDL文档目前说返回的数字是KB,但实际上是以字节为单位。

答案 5 :(得分:6)

在Windows平台上:

来自http://blogs.msdn.com/oldnewthing/archive/2009/12/08/9933836.aspx

  

GetLogicalProcessorInformation   功能会给你特色   正在使用的逻辑处理器   系统。你可以走了   SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION   由函数返回返回   RelationCache类型的条目。每   这样的条目包含一个ProcessorMask   它告诉你哪个处理器   条目适用于和   CACHE_DESCRIPTOR,它会告诉你什么   正在描述缓存类型   缓存行的大小   高速缓存中。

答案 6 :(得分:4)

ARMv6及更高版本具有 C0 或缓存类型注册。但是,它仅在特权模式下可用。

例如,来自Cortex™-A8 Technical Reference Manual

  

高速缓存类型寄存器的目的是确定指令   和数据缓存最小行长度(以字节为单位)以启用范围   地址无效。

     

缓存类型寄存器是:

     
      
  • 只读寄存器
  •   
  • 仅在特权模式下可访问。
  •   
     

缓存类型寄存器的内容取决于具体的内容   实现。图3-2显示了Cache的位排列   输入注册...

不要假设ARM处理器有一个缓存(显然,有些可以配置没有缓存)。确定它的标准方法是通过 var postData = { "field":1, "field1": "test" }; var req = request(App) .post(postUrl) .set('Authorization', authorizationToken) .send(postData); 。从ARM ARM,第B6-6页开始:

  

从ARMv6开始,系统控制协处理器缓存类型寄存器就是   强制方法定义L1高速缓存,请参阅高速缓存类型寄存器   第B6-14页。它也是早期变种的推荐方法   架构。此外,考虑额外的水平   第B6-12页的缓存描述了第2级的体系结构指南   缓存支持。

答案 7 :(得分:2)

您也可以尝试通过测量某些时间以编程方式进行操作。显然,它并不总是像cpuid和类似的那样精确,但它更便携。 ATLAS在配置阶段完成它,你可能想看看它:

http://math-atlas.sourceforge.net/