Prefetching (или как сократить количество кэш-мисов)

@Kastaneda · Регистрация: 12.12.2009

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Привет!
Работаю с большим объемом данных, доступ к которым осуществляется непоследовательно. Думаю как сократить время работы алгоритма, замерил количество кэш-мисов - очень высокое. Чтоб сократить его решил сделать префетчинг данных, т.е. пока считаются некоторые данные, в это время данные, которые скоро понадобятся, подкачиваются в кэш.
В сишном коде сделал такую вставку:

Assembler

1 2	prefetcht0 BYTE PTR [eax] ; эта строка в цикле, для префетча нужного кол-ва байт ; в eax адрес нужых данных

Но количество кэш-мисов не сократилось. Для эксперемента сделал тупо массив из миллиона байт, обхожу массив последовательно суммируя каждый элемент массива в переменную. Делаю так - префетчу 100 байт, потом считаю эти 100 байт, потом префетчу следующие 100 байт, потом считаю их и т.д. Т.е. понятно, что время уходит больше, просто хотел посмотреть на кол-во кэш-мисов. Так вот с префетчем кол-во кэш-мисов больше, чем без префетча.
Скажите, что я делаю не так?

murderer · 24.02.2012, 19:01

Попробуй prefetchnta

На таком простеньком цикле даёт выигрыш 5%

Assembler

mov ecx,-SIZE
@@:prefetchnta byte[a+ecx+SIZE+128]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+4]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+8]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+12]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+16]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+20]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+24]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+28]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+32]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+36]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+40]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+44]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+48]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+52]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+56]
   add eax,dword[a+ecx+SIZE+60]
   add ecx,64
jnz @b

Но похоже, что дистанцию предвыборки нужно подбирать под конкретный процессор. Я взял 128 байт из AMD`шной доки.

Там же предлагается формула

дистанция выборки = 200*(DS/C)

Округляйте в большую сторону к ближайшей кеш-линейке
DS – шаг данных в итерации.
C – количество тактов в итерации (при условии выполнения в кеше первого уровня).

@Kastaneda · 25.02.2012, 08:48 **[ТС]**

murderer, спасибо! Попробую к сожалению уже только завтра, обязательно отпишусь.

Добавлено через 13 часов 14 минут
Не, кэш-мисов меньше не стало, при чем порой наоборот даже больше. Попробовал разные дистанции и команды для префетча (prefetchnta, prefetcht0 - prefetcht2).
У меня уже складывается ощущение, что префетч и кэш-мисы вообще ни как не связаны, судя по тому, что я вижу.

@Kastaneda 5232 / 3204 / 362 Регистрация: 12.12.2009 Сообщений: 8,143 Записей в блоге: 2
	25.02.2012, 08:48 [ТС]	3
	murderer, спасибо! Попробую к сожалению уже только завтра, обязательно отпишусь. Добавлено через 13 часов 14 минут Не, кэш-мисов меньше не стало, при чем порой наоборот даже больше. Попробовал разные дистанции и команды для префетча (prefetchnta, prefetcht0 - prefetcht2). У меня уже складывается ощущение, что префетч и кэш-мисы вообще ни как не связаны, судя по тому, что я вижу. 0