c++ - 判断缓存是回写还是通过

Question

如何通过测试写入缓存来确定缓存类型(回写/直通)？我可以使用与我所做的类似的方法，通过记录修改缓存的时间来确定缓存的级别和大小，但我需要与某些东西进行比较。例如。如果时间明显短于已知的 L1 通过缓存写入，我可以说它回写。但是，我需要一个基线来比较，不是吗？

Heres my attempt at GitHub

主要思想是:

• 如果是write through，写x vs x * 100 的时间大约是100次
• 如果回写，时间会差不多吗？

因此，WRITES_BASE 的循环时间与 WRITES 的时间减去各自执行循环的时间(无内存访问)，并比较它们 .. . 这给我的印象是我的 Core i3 2100 已经全部通过缓存写入 ...

16, 0.03, 1.04 (31.28) 
128, 0.07, 2.31 (31.78) 
2048, 0.10, 3.19 (31.74) 

以上值为:测试大小(KB)，WRITES_BASE时间，WRITES时间(t(WRITES)/t(WRITES_BASE))

我猜我实验的问题是我没有消除运行 WRITES 更多次的时差...

更新

我注意到的一个奇怪之处是，如果我保留我的 WRITES = 64 * WRITES_BASE，那么我的 WRITES_BASE = 400 万。

16, 0.01, 0.13 (17.16) 
128, 0.01, 0.29 (31.60) 
2048, 0.01, 0.41 (30.53) 

如果我增加 WRITES_BASE = 1600 万

16, 0.02, 0.52 (25.53) 
128, 0.04, 1.16 (31.74) 
2048, 0.05, 1.57 (31.89)

注意，WRITES_BASE越小，时间差越小，可能告诉我L1是一个write back cache。但是，由于它并不总是正确的，例如。当我增加 WRITES_BASE 时，我想知道我是否有一些逻辑错误？

Answer 1

使用此过程，您无法真正区分回写缓存和直写缓存。考虑一下:如果您使用回写缓存，则需要 X 时间来执行循环中的指令，而需要 Y 时间将其写回。 Y 不是由您的代码衡量的(您没有任何关于显式缓存刷新或类似内容的时间)。当你循环 N 次时，它需要 N * X 时间，在你的代码执行完成后加上 Y 来刷新缓存。

对于直写缓存，X 更高，Y 为零。但是单循环与多循环的比例是一样的。因此，您无法分辨此过程的区别。

也就是说，您可以通过多种方式检测到这一点。关键是在您计时时强制缓存刷新其缓存行。尝试比较写入各种大小的数组需要多长时间。在写入之间确保通过读取大量不相关的数据来刷新任何写回缓存(注意:不要只分配一个大数组并从中读取而不写入它 - 在程序启动时写入一次，然后读取整个数据计时运行之间。否则，数组中的所有页面可能指向物理内存中相同的清零页面，具体取决于您的操作系统)。

您还可以尝试查看何时写入大量数据会影响读取的速度。在直写缓存中，读取永远不会因为您最近写入数据而花费更长的时间。在回写式缓存中，读取可能必须等待缓存刷新 - 因此定时读取自己与写入后立即读取可能也会给您带来一些有趣的结果。