6、获得CPU的缓存(cache)
缓存,就是CACHE,已经成为判断CPU性能的一项大指标。缓存信息包括:第几级缓存(level),缓存大小(size),通道数(way),吞吐量(line size)。因此可以使用一个结构体来存储缓存信息。
struct CacheInfo
{
int level; // 第几级缓存
int size; // 缓存大小,单位KB
int way; // 通道数
int linesize; // 吞吐量
CacheInfo() // 构造函数
{
level = 0;
size = 0;
way = 0;
linesize = 0;
}
CacheInfo(int clevel, int csize, int cway, int clinesize) // 构造函数
{
level = clevel;
size = csize;
way = cway;
linesize = clinesize;
}
};
缓存信息可以通过eax = 2的cpuid来得到(得到的不光有cache信息,还有其他的一些信息),返回值在eax(高24位), ebx, ecx和edx,总共15个BYTE的信息,每个BYTE的值不同,代表的意义也不同,所以需要用一个哈希表存储各种不同BYTE的定义,可以定义一个map类型的类成员存储这些资料。我把资料上和缓存有关的信息存储如下:
m_cache[0x06] = CacheInfo(1, 8, 4, 32);
m_cache[0x08] = CacheInfo(1, 16, 4, 32);
m_cache[0x0a] = CacheInfo(1, 8, 2, 32);
m_cache[0x0c] = CacheInfo(1, 16, 4, 32);
m_cache[0x2c] = CacheInfo(1, 32, 8, 64);
m_cache[0x30] = CacheInfo(1, 32, 8, 64);
m_cache[0x60] = CacheInfo(1, 16, 8, 64);
m_cache[0x66] = CacheInfo(1, 8, 4, 64);
m_cache[0x67] = CacheInfo(1, 16, 4, 64);
m_cache[0x68] = CacheInfo(1, 32, 4, 64);
m_cache[0x39] = CacheInfo(2, 128, 4, 64);
m_cache[0x3b] = CacheInfo(2, 128, 2, 64);
m_cache[0x3c] = CacheInfo(2, 256, 4, 64);
m_cache[0x41] = CacheInfo(2, 128, 4, 32);
m_cache[0x42] = CacheInfo(2, 256, 4, 32);
m_cache[0x43] = CacheInfo(2, 512, 4, 32);
m_cache[0x44] = CacheInfo(2, 1024, 4, 32);
m_cache[0x45] = CacheInfo(2, 2048, 4, 32);
m_cache[0x79] = CacheInfo(2, 128, 8, 64);
m_cache[0x7a] = CacheInfo(2, 256, 8, 64);
m_cache[0x7b] = CacheInfo(2, 512, 8, 64);
m_cache[0x7c] = CacheInfo(2, 1024, 8, 64);
m_cache[0x82] = CacheInfo(2, 256, 8, 32);
m_cache[0x83] = CacheInfo(2, 512, 8, 32);
m_cache[0x84] = CacheInfo(2, 1024, 8, 32);
m_cache[0x85] = CacheInfo(2, 2048, 8, 32);
m_cache[0x86] = CacheInfo(2, 512, 4, 64);
m_cache[0x87] = CacheInfo(2, 1024, 8, 64);
m_cache[0x22] = CacheInfo(3, 512, 4, 64);
m_cache[0x23] = CacheInfo(3, 1024, 8, 64);
m_cache[0x25] = CacheInfo(3, 2048, 8, 64);
m_cache[0x29] = CacheInfo(3, 4096, 8, 64);
m_cache是类成员,定义如下:
map<int, CacheInfo> m_cache; // Cache information table
在得到返回值以后,只需要遍历每一个BYTE的值,找到在m_cache中存在的元素,就可以得到cache信息了。代码如下:
typedef unsigned char BYTE;
DWORD CPUID::GetCacheInfo(CacheInfo& L1, CacheInfo& L2, CacheInfo& L3)
{
BYTE cValues[16]; // 存储返回的16个byte值
DWORD result = 0; // 记录发现的缓存数量
Executecpuid(2); // 执行cpuid,参数为eax = 2
memcpy(cValues, &m_eax, 16); // 把m_eax, m_ebx, m_ecx和m_edx存储到cValue
for (int i = 1; i < 16; i++) // 开始遍历,注意eax的第一个byte没有意义,需要跳过
{
if (m_cache.find(cValues[i]) != m_cache.end()) // 从表中查找此信息是否代表缓存
{
switch (m_cache[cValues[i]].level) // 对号入座,保存缓存信息
{
case 1: // L1 cache
L1 = m_cache[cValues[i]];
break;
case 2: // L2 cache
L2 = m_cache[cValues[i]];
break;
case 3: // L3 cache
L3 = m_cache[cValues[i]];
break;
default:
break;
}
result++;
}
}
return result;
}
7、获得CPU的序列号
序列号无处不在!!CPU的序列号用一个96bit的串表示,格式是连续的6个WORD值:XXXX-XXXX-XXXX-XXX-XXXX-XXXX。WORD是16个bit长的数据,可以用unsigned short模拟:
typedef unsigned short WORD;
获得序列号需要两个步骤,首先用eax = 1做参数,返回的eax中存储序列号的高两个WORD。用eax = 3做参数,返回ecx和edx按从低位到高位的顺序存储前4个WORD。实现如下:
bool CPUID::GetSerialNumber(SerialNumber& serial)
{
Executecpuid(1); // 执行cpuid,参数为 eax = 1
bool isSupport = m_edx & (1<<18); // edx是否为1代表CPU是否存在序列号
if (false == isSupport) // 不支持,返回false
{
return false;
}
memcpy(&serial.nibble[4], &m_eax, 4); // eax为最高位的两个WORD
Executecpuid(3); // 执行cpuid,参数为 eax = 3
memcpy(&serial.nibble[0], &m_ecx, 8); // ecx 和 edx为低位的4个WORD
return true;
}
8、后记
CPUID还能获得很多信息,以上实现的都是最常见的。完整的代码和有关cpuid的资料我会用附件的形式附在文章结尾。昨天代码写完后拿给朋友看,朋友骂我使用了太多的memcpy()函数进行赤裸裸的内存操作...其实我这么做的目的是提高程序的性能,减少代码量,但是可读性就降了下来,不喜欢这种风格的朋友可以自己改一下。还有,因为CPUID类只是提供了很多的接口,没有存储数据的功能,所以类以Singleton的方式设计,使用方法可以参考我代码中的test2.cpp文件。

