c - 以编程方式查找缓存级别的数量

Question

我是 c 编程的新手。我有一项任务是查找 cpu 中数据缓存级别的数量以及每个级别的命中时间。我正在查看C 程序以确定缓存的级别和大小，但发现很难解释结果。缓存级别的数量是如何显示的？

任何指示都会有所帮助

Answer 1

假设您没有办法作弊（例如从操作系统或某些 CPU 识别寄存器中获取该信息的某种方式）：

基本思想是（按设计），您的 L1 缓存比 L2 缓存快，后者比 L3 缓存快...在任何正常设计中，您的 L1 缓存也小于 L2 缓存，L2 缓存小于 L3缓存...

因此，您希望分配一个大的内存块，然后按顺序访问（读取和写入）它[1]，直到您注意到执行 X 次访问所花费的时间急剧增加。然后继续前进，直到你再次看到相同的东西。您需要分配一个大于您希望发现的最大缓存的内存块。

这需要访问一些低开销的访问时间戳计数器以进行实际测量（如引用的答案中所指出的）。

[1] 或者取决于您是否想尝试在顺序进行的 N 字节块中随机欺骗任何可能会扭曲结果的巧妙预取。