c - 是否可以将部分共享二级缓存分配给不同的内核

Question

比方说，4 个线程在多核 x86 处理器的 4 个独立内核上运行，并且它们不共享任何数据，是否有可能以编程方式使 4 个内核使用共享 L2 缓存的独立和预定义部分。

Answer 1

让我们使用两个术语，独占和共享缓存来代替 L1、L2、L3、L4 缓存。不同的 CPU 系列开始共享不同级别的缓存。在所提出的术语中，最初的问题是——是否可以将共享缓存拆分为多个部分，每个部分将由一个 CPU/内核独占使用？没有明确的答案。此外，还有两个相互对立的答案。

1) 第一个一般性答案:否。缓存在设计上由硬件管理。在软件中只有少数可访问的缓存控制杆，例如为整个内存或定义的内存区域启用/禁用缓存，应用指定的缓存刷新策略(直写/回写)。不，主要是因为它被设计为在硬件中进行管理。所以没有有用的界面可以在软件中优雅地管理它。

2) 第二个答案:是的。实际上，缓存的设计方式是，缓存的每一行都可以保存来自指定一组内存行的数据。因此，如果内存管理器提供保证，同一个 CPU 一个 CPU/核心拥有并独占使用分配给同一缓存行的所有内存行，则内存管理器提供保证该缓存行将由该 CPU 独占使用。这是一个非常棘手的解决方法。而且它的好处非常有限，并且有严重的缺点:内存布局非常碎片化，缓存使用不平衡，内存管理复杂，非常依赖硬件(详细信息可以在“MetallicPriest”提供的论文中找到)。

Resume:理论上可以，实践上几乎不可能。