시스템 콜을 사용한 캐시 오염

Question

친구 운영체제로 인한 캐시 오염의 영향을 응용 프로그램의 성능에 대해 연구하고 싶습니다.
작은 맞춤 벤치 마크 프로그램을 작성했습니다.

1. malloc an array of size = l1 data cache-size 
2. repeat ... sweep this array from start to end (hit-rate = 1.0) 
3. *** perform a system call that thrashes l1 data cache *** 
4. sweep the array once again (expected hit-rate = ~0.7 ---> 1.0) 

알고리즘의 2 단계는 전체 배열을 반복적으로 읽습니다. 다행히도 배열은 캐시에 머물러 있기 때문에 1의 적중률이 발생합니다.

시스템 호출을 수행 한 후에 다시 캐시를 읽으려고합니다. 하지만 OS가 사용자에게 속한 일부 캐시 라인을 제거했다고 가정합니다.

이 프로그램은 시스템 호출을 사용하여 l1 데이터 캐시에서 많은 사용자 데이터 행을 제거합니다. 나는 이것을 어떻게 얻을 수 있을까 ??

시스템 호출이 파일 관련이거나 스트림 관련이어야한다고 가정합니다.

Answer 1

L1 캐시에 미치는 영향은 시스템 호출에 따라 다릅니다. 한 가지 방법은 서로 다른 여러 시스템 호출을 반복하고 각각의 영향을 측정하는 것입니다 (예 : write()과 같은 I/O 관련 호출, 버퍼의 크기를 다양하게 할 수 있으므로 캐시에 미치는 영향).

당신은 아마 그들이 커널 공간으로 스위치를 필요로하지 않는 한, vsyscalls (예를 들어, gettimeofday())로 구현 시스템 호출을 피하기 위해 할 것입니다. [1, 2]을 참조하십시오.

L1d에서 효과를 분리하는 것처럼 들리므로주의해야 할 또 다른 사항이 있습니다. 2 단계에서 배열을 반복하면서 L1i 캐시가 채워집니다. 시스템 호출이 완료되면 L1i 과이 모두 오염되어 i- 캐시 누락의 성능 영향을 볼 수 있습니다.

더 세밀한 측정을 얻으려면 아키텍처에 따라 하드웨어 성능 카운터를 활용할 수 있습니다.