[問題] Cache size量測小程式數據解釋

看板C_and_CPP作者hsnuer1171 (humanforestQQ)時間4年前 (2019/08/09 12:29)推噓3(3推 0噓 5→)

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開發平台(Platform): (Ex: Win10, Linux, ...) Linux 編譯器(Ex: GCC, clang, VC++...)+目標環境(跟開發平台不同的話需列出) GCC 額外使用到的函數庫(Library Used): (Ex: OpenGL, ...) STL only 問題(Question)： Stackoverflow 詳細內容: https://stackoverflow.com/questions/57343855/program-to-measure-cache-size-please-explain-results/57344177#57344177 我寫了一個簡單的程式來量測Cache Line Size 就是每次跳一個step (offset)去存取array, 透過加大offset來觀察執行時間預計當offset超過cache line size時會導致每次都要從下層(L2)抓一條新的cache line Code: void access_array(char* arr, int steps) { const int loop_cnt = 1024 * 1024 * 32; // arbitary loop count int idx = 0; for (int i = 0; i < loop_cnt; i++) { arr[idx] += 10; idx = (idx + steps) & (ARRAY_SIZE - 1); } } Result: step , time(us) 1 , 29929 2 , 30003 4 , 30410 8 , 30046 16 , 31987 32 , 36796 64 , 72008 128 , 72300 256 , 71439 512 , 71460 1024 , 126504 2048 , 156086 4096 , 212619 8192 , 188025 16384 , 155549 32768 , 46295 在64的時候執行時間增加兩倍, 因為我的cache line size = 64, 符合預期我的問題是: 為什麼從64到512時間幾乎都沒有改變, 而從1K開始到4K又遞增上去? Array size是256KB, 我試過128KB / 64 / 32 都是一樣結果 Stackoverflow上面的回應是覺得跟prefetch / TLB miss有關, 我覺得解釋聽起來還算合理但是好像沒有辦法証明我試著查過不少資料, 大多數是講理論沒有講到太詳細spec 所以想請各位幫忙解惑... 感謝 CPU: Intel Xeon(R) CPU E5-2667 0 @ 2.90GHz Cache size: LEVEL1_ICACHE_SIZE 32768 LEVEL1_ICACHE_ASSOC 8 LEVEL1_ICACHE_LINESIZE 64 LEVEL1_DCACHE_SIZE 32768 LEVEL1_DCACHE_ASSOC 8 LEVEL1_DCACHE_LINESIZE 64 LEVEL2_CACHE_SIZE 262144 LEVEL2_CACHE_ASSOC 8 LEVEL2_CACHE_LINESIZE 64 LEVEL3_CACHE_SIZE 15728640 LEVEL3_CACHE_ASSOC 20 LEVEL3_CACHE_LINESIZE 64 LEVEL4_CACHE_SIZE 0 LEVEL4_CACHE_ASSOC 0 LEVEL4_CACHE_LINESIZE 0 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 36.229.42.20 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1565324968.A.C35.html

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