作者jk21234 ( 1569 11 /47)
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标题Re: [讨论] 双核心的CPU L2快取设定问题
时间Fri Mar 12 12:54:38 2010
※ 引述《nhsmallcat (在一起不容易)》之铭言：
: http://support.microsoft.com/kb/183063/en-us/
: 微软知识库中关於SecondLevelDataCache的说明
: 节录部份如下：
: SecondLevelDataCache records the size of the processor cache, also known as
: the secondary or L2 cache. If the value of this entry is 0, the system
: attempts to retrieve the L2 cache size from the Hardware Abstraction Layer
: (HAL) for the platform. If it fails, it uses a default L2 cache size of 256
: KB. If the value of this entry is not 0, it uses this value as the L2 cache
: size. This entry is designed as a secondary source of cache size information
: for computers on which the HAL cannot detect the L2 cache.
: 如果值为0，系统会先透过HAL来读取L2值。就算透过HAL读取失败，预设至少也会是256KB
: 如果值不为0，系统就会以此值来作为L2的值。
: 问题来了，
: 如果只设为原本实体L2的一半，那L2使用到的容量仅为实体的一半，
: 效能应该反而比较慢才对，怎麽会变快呢？
因为它控制的不是使用L2 Cache的数量(从软体层上控制不了)
它的效果是,在某些对应的code上要作出"闪避相隔xxx KB的持续存取
记忆体动作".
为甚麽?因为你要看後面那段
This is not related to the hardware;
it is only useful for computers
with direct-mapped L2 caches
这两者有甚麽关系?Direct Mapped cache的意思是,假定Cache 256KB好了,
那麽,记忆体位置上,0~32,256KB+32,512KB+32....这几段记忆体,占用的就是同一个区块
假设你真的持续读取这些位置,就会持续使用到同一个cache block,互相把对方挤出去.
变成谁都没有cache的效果可以用.如果我可以避免以这个顺序存取L2 cache,就可以在
"古老的"(至少在x86上,它已经退场超过十年)direct-mapped cache系统上取回cache
的效果.不过因为现在cpu内建的L2 Cache以上,至少都会是4-way,8-way以上,所以
也不会有这个问题需要避开....
另外,实作上是怎样避开的?它是刻意的打乱logical address和physical address的
对应关系,让它不太连续.因此在现在的电脑上还这样改的话,只会降低效能不会有
甚麽好处
当然关於这个,爱相信的就相信,爱改的就改,反正除了一些storage driver,
陈年老code外,除了变慢还不至於真的有问题.....
==============如果要眼见为凭L2 cache的话===============
最简单的方法,就是自己作程式,连续作两次"xx KB的读取记忆体",
测量第二次读取的时间,然後换算成每秒的速度.
只有L1 cache的系统
速度
|***
| |
| |
| |************
|
---------------------->读取量
^这个点就是L1 Cache的大小
(超过L1 cache大小 会瞬降到外部记忆体的速度)
有L2 Cache产生作用的系统
速度
|***
| \
| \
| **********
|
---------------------->读取量
^这个点就是L1 Cache的大小
^第二个斜率转折点就是L2 cache的大小
(以上从Pentium II到Core 2应该都相同,至於有L3的系统,
以及K7以後的exclusive cache,就不会有很漂亮的斜率)
=========Sample Code, MS系的编译器用============
#include <iostream.h>
#include <windows.h>
#define RDTSC(var) \
_asm _emit 0x0F \
_asm _emit 0x31 \
_asm mov DWORD PTR var,eax \
_asm mov DWORD PTR var+4,edx
#define LB(var,offset) \
_asm mov ebx,var \
_asm mov edi,offset \
_asm movzx eax,[ebx+edi]
#define LW(var,offset) \
_asm mov ebx,var \
_asm mov edi,offset \
_asm mov eax,[ebx+edi]
#define space 512
void main(){
long double time,time2;
long double overhead[13];
int temp;
int loop;
int i,j;
void* p;
p=VirtualAlloc(NULL,1048576*4,MEM_COMMIT,PAGE_READWRITE);
__int64 clock1,clock2;
RDTSC(clock1);
RDTSC(clock2);
time=clock2-clock1;
cout<<"RDTSC overhead averge using "<<time<<" clocks\n";
//case1 侦测cache之大小
for (j=0;j<=12;j++){
loop=(1024*(1<<j)-64);
RDTSC(clock1);
for (i=0;i<loop;i+=4){
};
RDTSC(clock2);
overhead[j]=clock2-clock1;
};
for (j=0;j<=12;j++){
loop=(1024*(1<<j)-64);
for (i=0;i<loop;i+=4){
__asm {
mov ebx,p
mov edi,i
mov eax,[ebx+edi]
}
};
RDTSC(clock1);
for (i=0;i<loop;i+=4){
__asm {
mov ebx,p
mov edi,i
mov eax,[ebx+edi]
}
};
RDTSC(clock2);
temp=(1<<j)-0;
time=(clock2-clock1-overhead[j])/temp;
cout<<"reading "<<(1<<j)<<"kbytes averge using "<<time<<" clocks\n";
cout<<"Averge Speed:"<<((2600/time)*(1<<j)*1024)<<"MB /s \n";
//2600为cpu的MHZ数..不同的需要修改
};
}
--
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