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精彩圖文說明教程:迅速初始化內(nèi)存(1)

發(fā)表時間：2024-01-21 來源：明輝站整理相關(guān)軟件相關(guān)文章人氣：

[摘要]許多計算密集型的應(yīng)用都需要處理大量內(nèi)存，這種應(yīng)用中的內(nèi)存初始化是一個常規(guī)操作，而內(nèi)存和CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換之間的速度瓶頸決定了內(nèi)存初始化將會占用可觀的時間。但因為應(yīng)用程序初始化內(nèi)存往往調(diào)用CRT的memset或者Windows API的ZeroMemory，很少有人在初始化方面進(jìn)行優(yōu)化。另一方面，...

許多計算密集型的應(yīng)用都需要處理大量內(nèi)存，這種應(yīng)用中的內(nèi)存初始化是一個常規(guī)操作，而內(nèi)存和CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換之間的速度瓶頸決定了內(nèi)存初始化將會占用可觀的時間。但因為應(yīng)用程序初始化內(nèi)存往往調(diào)用CRT的memset或者Windows API的ZeroMemory，很少有人在初始化方面進(jìn)行優(yōu)化。

另一方面，現(xiàn)在的應(yīng)用硬件一般配置都比較好，大部分應(yīng)用都運行在PII之上，但我們在使用諸如VC之類的編譯環(huán)境時往往選擇速度優(yōu)化，并選擇合適的處理器，然后寄希望于編譯器給我們生成優(yōu)化的結(jié)果，結(jié)果往往發(fā)現(xiàn)并不如意。

在我們的一個圖像處理項目中，需要大量內(nèi)存操作，而且多個線程同時運行，內(nèi)存存取成為了各個模塊的競爭資源，所以對內(nèi)存存取優(yōu)化成為項目的關(guān)鍵。在努力減少內(nèi)存操作遍數(shù)的基礎(chǔ)上，加快內(nèi)存初始化成為我們的改進(jìn)重點。

在用VC各種手段都沒有太多改進(jìn)后，我們把目光轉(zhuǎn)向處理器特征。從Pentium系列開始，一方面Intel在不斷提高CPU主頻，同時也在針對多媒體等應(yīng)用相繼推出MMX/SSE/SSE2，增加了許多多位快速處理指令。在高層語言方面，Intel的C++ Compiler提供了針對不同處理器的最優(yōu)化結(jié)果。但在一個成熟項目中貿(mào)然使用另外一種編譯環(huán)境的風(fēng)險較大，所以我們從Intel環(huán)境中抽取了memset的實現(xiàn)，重新組織了一個Lib，并在我們的項目中針對內(nèi)存初始化進(jìn)行了改動，并鏈接到抽取的lib庫中。在內(nèi)存初始化方面有了一個較大的提高。

下面我們用測試?yán)诱f明該過程。

一個例子

在測試程序中，分別調(diào)用微軟C庫的memset和intel版本的memset分別對100M內(nèi)存進(jìn)行60遍初始化，，為了模擬多線程環(huán)境，啟動了兩個線程同時進(jìn)行內(nèi)存初始化。測試時使用了Release版，為了方面查看包含了調(diào)試信息（調(diào)試信息無影響）。測試結(jié)果：

MSC 版本：12.453~12.547秒

Intel C版本：4.375～4.531秒

可見在大量內(nèi)存操作時差別比較大。對內(nèi)存存取密集型項目，因為內(nèi)存存取往往是瓶頸，應(yīng)該還可以提高整體處理性能。

下面是例子的代碼：

// 本程序示例了使用微軟CRT的memset和Intel優(yōu)化的memset初始化內(nèi)存的速度差異

// Lihw.

#include

#include

#include

extern "C"

void * __cdecl __intel_new_memset(void *, int, size_t);

#pragma comment(lib,"intelmem.lib")

#define SIZE 1024*1024*100

void threadfunc(void *dummy)

{

LPBYTE lpByte = (LPBYTE)dummy;//new BYTE[SIZE];

int j;

#define LoopTimes 60

DWORD dwStart, dwTime1,dwTime2;

//

//intel version

dwStart = GetTickCount();for (j=0; j< LoopTimes; j++)

{

__intel_new_memset(lpByte,1,SIZE);

}

dwTime1 = GetTickCount() - dwStart;

//MS crt version

dwStart = GetTickCount();

for (j=0; j< LoopTimes; j++)

{

memset(lpByte,1,SIZE);

//ZeroMemory(lpByte,SIZE);

}

dwTime2 = GetTickCount() - dwStart;

//delete []lpByte;

printf("Intel=%dms MSC=%dms\n",dwTime1,dwTime2);
}

int main(int argc, char* argv[])

{

#define THREADS 2

HANDLE hThread[THREADS]; //array to hold thread handle

LPBYTE lpByte[THREADS]; //Array to hold thread-specific memory

int i;

//Count mem alloc time. Debug version is very long

DWORD dwStart = GetTickCount();

for (i=0; i