¿Cómo puedo hacer un vaciado de la caché de la CPU en Windows x86?

Question

Estoy interesado en forzar el vaciado de caché de CPU en Windows (por razones de evaluación comparativa, quiero emular el inicio sin datos en la memoria caché de la CPU), preferiblemente una implementación C básica o una llamada Win32.

¿Hay una forma conocida de hacer esto con una llamada al sistema o incluso algo tan furtivo como decir un gran memcpy?

plataforma Intel i686 (P4 y más está bien también).

Answer 1

Afortunadamente, hay más de una manera para eliminar de manera explícita los cachés.

La instrucción "wbinvd" escribe de nuevo el contenido de caché modificado y marca las cachés vacías. Ejecuta un ciclo de bus para hacer que los cachés externos limpien sus datos. Desafortunadamente, es una instrucción privilegiada. Pero si es posible ejecutar el programa de prueba en algo parecido a DOS, este es el camino a seguir. Esto tiene la ventaja de mantener la huella de caché del "SO" muy pequeña.

Además, existe la instrucción "invd", que invalida las memorias caché sin volviendo a enjuagarlas a la memoria principal. Esto viola la coherencia de la memoria principal y el caché, por lo que debes encargarte de eso. No realmente recomendado.

Para la evaluación comparativa, la solución más simple es probablemente copiar un bloque de memoria grande en una región marcada con WC (combinación de escritura) en lugar de WB. La región de memoria asignada de la tarjeta gráfica es un buen candidato, o puede marcar una región como WC por usted mismo a través de los registros MTRR.

se pueden encontrar algunos recursos sobre la evaluación comparativa de las rutinas cortas en Test programs for measuring clock cycles and performance monitoring.

Answer 2

Hay instrucciones de ensamblaje x86 para forzar a la CPU a enjuagar ciertas líneas de caché (como CLFLUSH), pero son bastante oscuras. CLFLUSH, en particular, solo vacía una dirección elegida de cachés L1.

algo tan furtivo como hacer decir una gran memcopy?

Sí, este es el enfoque más simple, y se asegurará de que la CPU vacíe todos los niveles de caché. Simplemente excluya el tiempo de descarga de la memoria caché de sus benchmakrs y debe tener una buena idea de cómo funciona su programa bajo la presión de la memoria caché.

Answer 3

Desafortunadamente, no hay forma de eliminar explícitamente el caché. Algunas de sus opciones son:

1.) Agite la memoria caché realizando algunas operaciones de memoria muy grandes entre las iteraciones del código que está evaluando.

2.) Habilite la Deshabilitación de la caché en el x86 Control Registers y compare ese punto. Esto probablemente también deshabilitará el caché de instrucciones, que puede no ser lo que usted desea.

3.) Implemente la parte de su código su evaluación comparativa (si es posible) usando Non-Temporal instructions. Sin embargo, estos son solo insinuaciones al procesador sobre el uso de la memoria caché, todavía es libre de hacer lo que quiera.

1 es probablemente la más fácil y suficiente para sus propósitos.

Edición: Vaya, mi error no es una instrucción para invalidar la caché X 86, véase la respuesta de drhirsch