smp下cpu cache并行测试

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      今天在看CPU cache时候，根据上面的例子做了个练习，发现了一个怪事情，没想明白

      例子如下，在powerpc下面跑，多个power7的CPU：

例子一test：

#include

#include

#include

int main()

{

        int steps = 256 * 1024 * 1024;

        int a[] = {0,0};

        int i ;

        struct timeval start ;

        struct timeval end ;

        unsigned long diff ;

        gettimeofday(&start, NULL);

        for (i=0; i

        gettimeofday(&end, NULL);

        diff = 1000000 * (end.tv_sec - start.tv_sec) + (end.tv_usec - start.tv_usec);

        printf("diff----%ld\n",diff);

}

例子2 test2：

#include

#include

#include

int main()

{

        int steps = 256 * 1024 * 1024;

        int a[] = {0,0};

        int i ;

        struct timeval start ;

        struct timeval end ;

        unsigned long diff ;

 

        gettimeofday(&start, NULL);

        for (i=0; i

        gettimeofday(&end, NULL);

        diff = 1000000 * (end.tv_sec-start.tv_sec)+ end.tv_usec-start.tv_usec;

        printf("diff2----%ld\n",diff);

}

执行./test;./test2

结果如下：

diff----3826802

diff2----1976746

现代处理器中对不同部分指令拥有一点并发性。这使得CPU在同一时刻访问L1两处内存位置，或者执行两次简单算术操作。在第一个循环中，处理器无法发掘这种指令级别的并发性，但第二个循环中就可以。所以test2比test快近一倍。

 

但将test和test2合并在一起

#include

#include

#include

#define mb()   __asm__ __volatile__ ("sync" : : : "memory")  ----此是因为怀疑cpu乱序这类造成引入

int main()

{

        int steps = 256 * 1024 * 1024;

        int a[] = {0,0};

        int i ;

        struct timeval start ;

        struct timeval end ;

        unsigned long diff ;

        gettimeofday(&start, NULL);

        for (i=0; i

        gettimeofday(&end, NULL);

        diff = 1000000 * (end.tv_sec - start.tv_sec) + (end.tv_usec - start.tv_usec);

        printf("diff----%ld\n",diff);

 

        mb();    ------加和不加，对输出的数字有较大影响

 

        gettimeofday(&start, NULL);

        for (i=0; i

        gettimeofday(&end, NULL);

        diff = 1000000 * (end.tv_sec - start.tv_sec) + (end.tv_usec - start.tv_usec);

        printf("diff2----%ld\n",diff);

}

加mb()

diff----3919898

diff2----6281302

去掉mb（）

diff----4068821

diff2----3803478

疑问：为什么加mb()之后，执行时间要多花这么多

 

改为a[1]，加mb（）

diff----3815021

diff2----3473165

不加mb（）

diff----3815935

diff2----3463169

考虑到误差，这两者基本一样

疑问：为什么分开两个程序，和一个程序内执行时间差别这么大。

有空看看两者产生的汇编语言，看看有什么不同之处。

并行编程真是个神奇的怪物，还有待深入。

 

       这两天稍微有点空，看了一下汇编，在上面的mb()之前产生的汇编和mb（）之后产生的汇编不一样，估计就是传说中的乱序优化，在第一个gettimeofday(&start,NULL)之前加上mb()，其结果就比较正常了，a[0]++,a[0]++比a[0]++,a[1]++慢将近一倍

diff----6159865

diff2----3427905

       但不加mb（），a[1]++这个速度相比下不明显，不知何故？

       直接用 gcc -O2 -o test test.c，之后执行便变成了

diff----0

diff2----0