计算for循环的缓存未命中率？

Question

如果我有一个像下面这样的 for 循环。如何计算缓存未命中率。

for (i = 0; i < N-1; i++){
 a[i] = (a[i] + a[i+1])/2;
}

在开始时会出现强制缓存未命中，因为缓存不会被加载。但是对于 a[i+1] 也会有缓存未命中吗？这是计算缓存未命中率的正确方法吗？

Answer 1

您可以尝试使用内核中的 tsc 寄存器来执行您的代码，每当出现缓存未命中时，您将获得显着更长的访问时间，因此您可以推断发生了缓存未命中。

unsigned long long int rdtsc(void){
       unsigned long long int x;
       unsigned a, d;

       __asm__ volatile("rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d));

       return ((unsigned long long)a) | (((unsigned long long)d) << 32);;
}

因此，您可能希望在执行要测量缓存访问的指令之前和之后读取 tsc 寄存器，如下图所示。

您可以查看以下链接中的图片，了解其工作原理。 https://adriancolyer.files.wordpress.com/2018/01/meltdown-fig-4.jpeg?w=480

long long int start_time = 0;
long long int total_time = 0;

for (i = 0; i < N-1; i++){
    start_time = rdtsc();
    a[i] = (a[i] + a[i+1])/2;
    total_time = rdtsc() - start_time;
}

希望对你有所帮助。