谁决定内存访问模式？

Question

我正在尝试了解内存访问模式。我的问题很简单。谁决定内存访问模式？

• 我通过将参数提供给gcc 来决定我的程序的模式。因此，我可以根据我的代码进行设置。
• 我的操作系统决定了内存访问模式。因此，我无法为我的任何程序更改它。
• 我的 CPU 决定使用哪种内存访问模式。因此，我的 PC 上运行的任何操作系统都使用该模式。

Answer 1

谁决定内存访问模式？

主要是；编写代码的人通过他们做出的选择来决定内存访问模式。

举个愚蠢的例子；如果你决定遍历一个数组（比如for(i = 0; i <= size; i++) { do_something(&my_array[i]); }），那么你就产生了一个很好的线性访问模式；如果您决定改为遍历链表（例如while(current != NULL) { do_something(current); current = current->next; }），那么您可能会遇到相对不稳定的访问模式。

但是；在某些情况下，编译器/链接器可能会尝试优化内存访问模式。这主要只是稍微改变了细节（单个读/写的确切顺序，而不是整体模式本身），但在某些情况下，编译器可以进行更明显的优化（主要涉及嵌套循环和数组）。

注意 1：结果很可能是“虚拟内存访问模式”。下面会有一个完整的内存层次结构——操作系统将控制虚拟内存到物理内存的映射（并处理交换空间等事情）；然后将有多个级别的缓存和其他内置在硬件中的“类似缓存的东西”。这些都不重要。它使实际访问的内容复杂化（哪个缓存的哪个部分，或者哪个物理内存，或者交换空间的哪个部分，或者......），但是无论什么访问仍然会以相同的顺序（和相同的模式）发生实际上正在被访问。

注 2：典型的程序很少是简单/单一的算法。如果一个程序（网络浏览器、计算机游戏、编译器……）有数百个片段，那么程序的访问模式将是每个片段的单独访问模式的某种组合。