Wie viele Daten lädt „__builtin_prefetch“ tatsächlich?

"__builtin_prefetch: Deciphering His Reading Range"

"__builtin_prefetch" ist eine intrinsische Funktion des C/C-Compilers, die verwendet wird, um den Compiler anzuweisen, Daten vorab zu laden in den Cache-Speicher, wodurch die Latenz beim Zugriff auf diese Daten verringert wird. Sein genaues Verhalten, insbesondere im Hinblick auf das Vorabrufen des Inhalts einer Struktur, kann jedoch verwirrend sein.

In der bereitgestellten Dokumentation zu „__builtin_prefetch“ heißt es, dass es einen Zeilencache vorab abruft, die Größe dieses Zeilencaches jedoch schon variieren je nach Prozessor. Beim Vorabrufen einer gesamten Struktur ruft „__builtin_prefetch“ normalerweise nur die ersten paar Cache-Zeilen der Struktur vorab ab.

Betrachten wir zum Beispiel die Schleife im angegebenen Code:

for (int i = from; i < to; i++)
{
    particle* from = con[i].Pfrom;
    particle* to = con[i].Pto;
    // Assume particle has 8 double values
}

In dieser Schleife ruft „__builtin_prefetch (con[i].Pfrom)“ nur die ersten 8 Duplikate der Partikelstruktur vorab ab. Wenn die Partikelstruktur mehr als 8 Doubles enthält, werden die verbleibenden Werte nicht vorab abgerufen.

Um zusätzliche Werte vorab abzurufen, können Sie mehrere „__builtin_prefetch“-Intrinsics verwenden. Beispielsweise würde „__builtin_prefetch (con[i 3].Pfrom)“ die ersten 8 Doubles der Partikelstruktur vorab abrufen, die sich bei con[i 3].Pfrom befinden.

Es ist jedoch wichtig, „__builtin_prefetch“ zu verwenden. mit Bedacht. Übermäßiger Gebrauch kann tatsächlich die Leistung beeinträchtigen. Es wird empfohlen, die Auswirkungen von „__builtin_prefetch“ auf Ihren Code zu messen und es nur dort zu verwenden, wo es einen erheblichen Nutzen bietet.

Moderne Prozessoren und Compiler haben die Cache-Verarbeitung erheblich verbessert. Infolgedessen hat die Wirksamkeit von „__builtin_prefetch“ abgenommen. In bestimmten Situationen kann es jedoch dennoch nützlich sein, insbesondere bei komplexen Datenstrukturen oder großen Arrays, auf die in einem vorhersehbaren Muster zugegriffen wird. Benchmarks werden immer empfohlen, um festzustellen, ob sich „__builtin_prefetch“ lohnt.

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