C/C++ - posix_memalign()

Question

我阅读了一些关于缓存错过优化的内容，并了解了这个stdlib函数。它为优化做了某种内存对齐，但是any1能帮助我解释这个函数到底做了什么吗？它采用3个参数：void* * memptr、size_t对齐方式、size_t大小

我不明白的是文件的含义

“在对齐指定的边界上对齐所分配的大小字节.”

我从阅读中理解的是分配一个内存块大小为大小的函数，但在那之后，我不明白它们是什么“边界”.是内存块被分解成更小的块，大小是对齐的吗？

以下是文档：memalign.html

Answer 1

我阅读了一些关于缓存错过优化的内容，并了解了这个stdlib函数。它为优化做了某种内存对齐，但是any1能帮助我解释这个函数到底做了什么吗？

该函数的主要目的是分配一个与页面大小一致的缓冲区。这很少是为了性能而做的--通常是因为需要一个适合设备驱动程序/直接硬件访问的缓冲区。

大部分性能与内存对齐问题已经由编译器自己解决了。例如，所有基本类型-- char、short、int、long --都已在内存中(或struct内部)自然对齐:变量(或struct的字段)的地址可被变量的大小所除。为了达到这个目的，使用了填充。(例如，在char a; int b;中，a之后将添加sizeof(char)-sizeof(int)字节，以确保b的地址在sizeof(b)上对齐。)

我不明白他们所说的“边界”是什么意思.这是内存块被分解成小块与大小对齐吗？

H/W装置(尤指))通常将内存看作N个字节上的块，每次只能访问N个字节。上下文中的边界是块的开始，就像在“块边界”中。

现在，我不情愿地提到了对性能的影响。记住，过早的优化是万恶之源。这些技巧具有高度的平台性和特定的CPU特性，因此通常不应使用：

• 在某些情况下，当您想要提高数据的局部性时，需要页面大小对齐。用于将虚拟地址转换为物理RAM位置的CPU维护缓存。更少的页面代码访问，更少的压力，增加CPU。(大多数OSs已经尝试优化应用程序的页面布局，以尽量减少virt到phys地址转换的开销。)如果您知道您经常访问的结构适合于单个页面，那么最好将其放入页对齐存储中，以确保它包含在单个页面中。malloc()不提供有保证的结构，可能会将结构放在一个页面开始，另一个页面结束--跨越页面边界--从而占用TLB中的两个条目，而不是所需的单个条目。(如何查找页面大小.)
• 高速缓存线对准虽然应用程序可以以字节来寻址内存，但实际上CPU只能访问物理RAM块，通常称为“缓存线”。这是物理RAM最小的可寻址单元。通过使用结构的缓存行对齐方式，可以最大限度地减少缓存脚印和缓存错误的代码。DRAM/DDR的缓存行大小为16字节。如果平台的内存控制器具有更宽的数据总线，并且并行地访问多个内存模块，则它可以更大(32或64字节)。同样的逻辑(对于页面对齐)也适用于这里:如果将通常作为一个组访问的结构字段放在一起，按照缓存行大小对齐，则可以大大减少数据的缓存占用。最简单的例子是std::map< struct aaa *, void * >。如果struct aaa包含大量字段，为了最小化缓存占用，将用于比较的所有字段(键字段)放在结构的开头。如果关键字段分布在结构上，则在最坏的情况下，每个键字段都会碰到缓存行。如果在结构开始时将关键字段组合在一起，那么比较可能会接触到更少的缓存行。较少的缓存行数据需要，更多的缓存留给应用程序的其余部分。缓存行大小通常不适用于应用程序，尽管利用各种伎俩可以找到它。

我刷了很多小细节，以保持相对较短。如果你想知道更多关于它，然后阅读一些CPU手册是建议。英特尔有相当好的开发人员手册。