以编程方式获取缓存行大小？

Question

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一个类似的问题:如何以编程方式获取C++中的CPU缓存页面大小？

Answer 1

在Linux上(使用合理的最新内核),您可以从/ sys获取此信息:

/sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/

此目录具有每个级别的缓存的子目录.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,这将非常有用(如果共享数据的线程也共享缓存,您将获得更好的结果).

Answer 2

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

Answer 3

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上的github repo ,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

Answer 4

在x86上,您可以使用带有功能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,因此我将向您介绍英特尔处理器标识的第3.1.3节和CPUID指令(PDF).

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.

Answer 5

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机器上,运行此代码段:

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

产生 CacheLineSize = 64

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

Answer 6

从 C++17 开始，您可以使用std::hardware_delta_interference_size。
其定义为：

两个对象之间的最小偏移量以避免错误共享。保证至少是alignof(std::max_align_t)

Answer 7

在Windows平台上:

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

GetLogicalProcessorInformation函数将为您提供系统使用的逻辑处理器的特性.您可以遍历函数返回的SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION,查找RelationCache类型的条目.每个这样的条目都包含一个ProcessorMask,它告诉您该条目适用于哪个处理器,并且在CACHE_DESCRIPTOR中,它告诉您正在描述什么类型的缓存以及该缓存的缓存行有多大.