Linux 下如何关闭 CPU cache？

[vcfghtyjc]

为了避免由于数据在不同层的 cache 所带来的运行时间的差异，我想要关闭 CPU cache，让所有数据都存在 DRAM 里。稍微搜索了一下，好像没什么清晰的解决方案，想问问有没有大神知道如何做。

谢谢！

[realpg]

@ryncsn #37
CPU 层面对于内存的使用，并不都是你主动 malloc 的分配

这是他内管理的 对于 data 的逻辑缓存 nfc 打开或者在指令传递时候打上 no cache 标志 就不会在 cache 里面留下 hot cache 但是不代表不继续使用数据和指令的 L1 以及大 L2 cache

[Nadao]

在还是 DIY 电脑为主流的年代，BIOS 里面就可以关了 L1/L2 。但关了会非常非常慢。

[systemcall]

@realpg #29
这 15 年你见过超过 400 的 X86 低端 CPU 吗？
按照价格来算，感觉一点也不低端，甚至可以算高端
在办公用 PC 的范围内讨论

[lxilu]

其他处理器加速功能呢？

[vcfghtyjc]

@dalabenba 目前我运行同一段代码多次，通过 KNN 我们可以将代码运行时间分成 4 个 clusters，cpu 的型号显示有三层 cache，我就想通过关闭 cache，观察运行时间是否还会被分为 4 个 clusters 。

[vcfghtyjc]

@Nadao 现在是否有支持关闭 L1/L2 的 BIOS 。我看到有方法是这么说的，也有人说运行状态下无法关闭 cache 。

[helloworld000]

如果是做实验的话, 最直接的办法就是每次跑这个程序的时候都重启一次电脑

[vcfghtyjc]

@realpg 看起来经过 intel 文档里的方法，数据依然会从 DRAM 经过 L3/L2/L1 cache 到 CPU ？是否可以理解为所有数据都是从 DRAM 经过 cache 到 CPU，他们移动的距离是一样的？

[samuel]

禁用了 cpu cache 的测试结果没有实际意义，没有人会这么用，因为实在是太慢了

[vcfghtyjc]

@helloworld000 是个方法。不过我的实验环境应该没有别的应用在运行（除了操作系统的），不知道会有多少提升。

[helloworld000]

@vcfghtyjc 因为当初也有过类似经历, database 的 benchmark...就是做完一次 benchmark 就重启系统

这是最直接的办法了, 没有之一

[realpg]

@vcfghtyjc #48
距离一样，但是时间是不一样的。
我其实也不是搞这个的，只是早年参与调试过 cpu bug，跟 intel 的工程师一起搞过这些东西，他们会很通俗的给你讲这些东西。
这玩意怎么理解好呢，不太正确的说，默认的情况下，cache 的一部分功能是 cpu 直接执行单元的小 ram，不需要你关心，由 CPU 决定有些汇编指令的中间存储放进去，然后还有一部分功能比如指令缓存、数据缓存，这部分就是比较字面意义的 cache 了，还有一些复杂指令本身就不是一步指令，需要中间逻辑存储，或者一切其他需要执行切换场景，就会临时性的放进去，十年前这里面的功能就很复杂了。

这玩意是没法关闭的。就好像说，我不在乎慢，我不要 RAM 了，慢点我能忍，直接操作 SSD，是没有这种接口的。
实际上，CPU 的大部分通用功能的数据进口和出口就是这个 cache 。这里面具体的细节，就得跟 intel 工程师去聊了。


楼上那个嘴硬的，他引用那个帖子，就好像，你去手机店买手机，张嘴我要 256G 内存的，店员是不会非得 SB 似的纠正你那是 256G 硬盘，不是 256G 内存，他就给你一个 8+256 的手机，他知道你要干啥，或者说，最多能干到啥地步而已。

这里面的机制基本我是粗了解，我现在也是搞运维和架构设计的，我不需要了解到 CPU 具体咋工作，但是概念一定要有，仅此而已。

[vcfghtyjc]

@helloworld000 效果和不重启比有很明显不同吗？

[vcfghtyjc]

@realpg 距离感觉占了执行时间的很大一部分。目前程序的标准差大概是 1000 ns，如果保证了距离一样是否能减少到比如几百纳秒？

[vk42]

@realpg #27 #41
本来以为是大佬，结果看你后面回复原来是民科 CPU 专家……Intel 架构中 Cache Disable 不是指令上的 flag，而是 MMU 负责的。而且 x86 架构没有办法对 Cache 直接寻址，所以你说的当 RAM 用不可能。不过除 x86 以外是有类似用法的，比如 ARM 的 TCM，就是可以直接寻址的 SRAM 缓存

[reus]

@vcfghtyjc 你要的不是禁用缓存，是每次运行代码前 flush 缓存： https://stackoverflow.com/questions/1756825/how-can-i-do-a-cpu-cache-flush-in-x86-windows 。不用重启……

[realpg]

@vcfghtyjc #54
这些细节我不了解 基本我这边的相关经历都是 10 年以前 一个涉及 intel cpu 的 cache 的硬 bug 调试 我们运维的程序 当时跟 intel 的人协作过一阵子 当时他们给粗略的讲过

[vcfghtyjc]

@vk42 我到不用把 cache 当 ram 用。看了这么多楼，已经不太懂 Intel 的 Cache Disable 到底做了什么。

[vcfghtyjc]

@reus 因为我测得是程序的一段代码块的运行时间，是否有在运行中 flush cache 的指令？还是说我应该把这段代码块摘出来，然后重复运行多次？

[vcfghtyjc]

@realpg 好的，谢谢！