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c - 测量访问速度时打印到控制台与文件

问题描述

我正在处理一项以编程方式发现我们计算机上缓存行大小的任务。我知道有命令可以找到它。这不是重点。

我有一个工作示例（至少它显示了我期望的结果）本质上

  1. 初始化一个 10000 个元素的 int 数组，我知道它比我的 L1 缓存大

  2. 以 1,2,4,8...128 的间距访问该数组的 1000000 个连续元素，将其添加到全局变量中。我用clock_gettime的差来测量时间，最后加上得到每个间距的平均访问时间。

  3. 循环结束后，缓存中充满了来自另一个数组的值，因此您知道缓存没有预取主数组中的任何值。

    但只有当我打印出每次访问终端所需的时间时它才是正确的。如果我打印到文件，则不起作用。

我尝试创建一个转储文件，其中访问的每个整数、每次计算和总和都会在它们发生时打印出来。我认为这将迫使编译器不进行优化和计算。

我试图随机化 10000 元素数组的元素，因此它们不会被优化。

我尝试在数组中的随机位置开始每个间隔循环，以减少可能的预取。

这里是肉和土豆的程序完整代码可以找到@https ://gist.github.com/jamesamrundle/7142c2e4fbff1971a7308c771ea65b3f

for (i = 1; i <= 128; i=i*2) {
 spacing =  i;
 r = rand()%10000;

 printf("rand = %d",r);
  for (j = 0; j < reps; j++) {
    // printf("arr[ %d ] ",(0 +(j*i)%10000));
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &t1);
    sum = sum +arr1[(r +(j*spacing)%10000)];
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &t2);

    fprintf(xx,"\n\n%d\n",sum);

    d = diff_time(&t1, &t2);
    timeSum += (d-nullTime);
    // timeTotal += (d-nullTime);
    // fprintf ( xx,"%d\n",d);<<<<//UNCOMMENT
    printf ( "*%d*%d\n",p,d); <<<<//COMMENT OUT
// sleep(1);
}
  fprintf (fp, ">>>>>>>>>>>>>>>>spacing of %d, avg run time = %d \n",spacing,timeSum/reps);
  arrTimes[k] = (timeSum/reps);
  k++;
  timeSum = 0;
  // sum = 0;
randArray();
floodCache(arr1,xx);
  // }
}

因为代码需要永远执行，因为它会在控制台上打印几百万行。但是当你完成后，你总是会在 16 个元素的间距下看到一个急剧的跳跃

间距为 1，平均运行时间 = 26

间距为 2，平均运行时间 = 31

间距为 4，平均运行时间 = 41

间距为 8，平均运行时间 = 53

间距为 16，平均运行时间 = 81 <<<-//16*sizeof(int) = 64，我的缓存行的大小

间距为 32，平均运行时间 = 83

间距为 64，平均运行时间 = 86

间距为 128，平均运行时间 = 91

如果您注释掉每个数组访问的 printf 并用 fprintf 替换，则平均运行时间总是低于 30。

标签： c

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