Я заинтересован в принуждении кэш-памяти процессора в Windows (для сравнения, я хочу эмулировать запуск без данных в кэше процессора), предпочтительно базовую реализацию C или вызов Win32.Как я могу сделать кеш-память процессора в x86 Windows?
Есть ли известный способ сделать это с помощью системного вызова или даже что-то такое же, как это делает большой memcpy?
Платформа Intel i686 (P4 и выше все в порядке).
К счастью, есть более чем один способ явно очистить кэши.
Инструкция «wbinvd» записывает содержимое измененного кеша и помещает кеши пустым. Он выполняет цикл шины, чтобы сделать внешние кеши для очистки своих данных. К сожалению, это привилегированное обучение. Но если можно запустить тестовую программу под чем-то вроде DOS, это путь. Это имеет то преимущество, что размер кэша «OS» очень мал.
Кроме того, существует инструкция «invd», которая делает недействительными тайники без, сбрасывая их обратно в основную память. Это нарушает согласованность основной памяти и кеша, поэтому вам нужно позаботиться об этом самостоятельно. Не рекомендуется.
Для целей бенчмаркинга наиболее простым решением является копирование большого блока памяти в область, отмеченную WC (объединение записи) вместо WB. Область отображаемой памяти видеокарты является хорошим кандидатом, или вы можете пометить регион как WC самостоятельно через регистры MTRR.
Вы можете найти некоторые ресурсы о бенчмаркинга короткие процедуры на Test programs for measuring clock cycles and performance monitoring.
Есть инструкции по сборке x86, чтобы заставить ЦП зафрезить определенные строки кеша (например, CLFLUSH), но они довольно неясны. CLFLUSH, в частности, удаляет только выбранный адрес из кеша L1.
что-то такое же подлый, как говорят, крупная memcopy?
Да, это самый простой подход, и убедитесь, что процессор сбрасывает все уровни кеша. Просто исключите время очистки кэша от ваших benchmakrs, и вы должны получить представление о том, как ваша программа работает под давлением кеша.
«убедитесь, что на флеши CPU все уровни кэша.» Неверно, как я уже говорил, современный коммерческий процессор, особенно при абстрагировании операционной системой, может (и, вероятно, делать) иметь очень сложные стратегии кеширования. – marr75
Я считаю, что вы путаете кеш процессора с другими кэшами уровня ОС. OS практически не говорит о том, что процессор будет кэшировать или не кэшировать, потому что эти решения должны выполняться так быстро, нет времени для прерываний ядра или чего-либо подобного. Кэш ЦП реализован исключительно в кремнии. – intgr
Переключатель контекста действительно позволяет запускать другие процессы и тем самым загрязнять кеш. Но это нормальная часть поведения ОС - это будет происходить с или без эталона, поэтому имеет смысл включить это в ваши тайминги в любом случае. – intgr
К сожалению, нет способа явно сбросить кеш. Ниже перечислены некоторые из ваших вариантов:
1.) Выбросите кеш, выполнив очень большие операции с памятью между итерациями кода, который вы сравниваете.
2.) Включить кеш отключить в x86 Control Registers и сравнить это. Вероятно, это также приведет к отключению кэша команд, что может и не быть тем, что вы хотите.
3.) Внесите часть кода в ваш бенчмаркинг (если это возможно) с помощью Non-Temporal instructions. Хотя, это всего лишь подсказки процессору об использовании кеша, он по-прежнему свободен делать то, что он хочет.
1, вероятно, самый простой и достаточный для ваших целей.
Редактировать: К сожалению, я исправлюсь есть инструкция о признании недействительной кэш x86 см ответ drhirsch в
Ваше утверждение о том, что инструкции по очистке кеша нет, неверно. И переписывание подпрограммы с использованием не временных инструкций для бенчмаркинга - это нонсенс. Если данные, используемые программой, подходят для кэшей, во время бенчмаркинга она будет работать медленнее, делая измерения бесполезными. – hirschhornsalz
Невозможно явно очистить кеш от окон. Вам отказано в прямом доступе к аппаратным средствам ... есть инструкции по переносной сборке, которые могут это сделать. – marr75
Вы можете легко сделать это в Windows 95,98, ME. И даже для современных оконных вариантов вы можете реализовать его в кольце 0 с помощью драйвера. – hirschhornsalz
О, я стою правильно, аккуратно, я не знал об этой инструкции. – Falaina
Инструкция wbinvd требует порядка 2000-5000 тактов для завершения! Большинство инструкций занимает в среднем 2-5. – unixman83