CSI-S2:编写高速缓存友好的代码

本文深入分析了缓存在存储系统中的作用,通过矩阵转置、颜色设置和矩阵乘法的代码实例,阐述了如何编写高速缓存友好的代码。文章指出,优化缓存不命中率能显著提升程序性能,建议关注核心函数中的循环,选择步长为1的引用,以及利用分块技术增强时间局部性。

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       在CSI-VII一篇中,我们了解了存储器系统的层次结构,并知道了层次结构自上而下使用了缓存(cashing)技术,因此我们着重介绍了存储系统中高速缓存的工作原理。本篇内容,我们通过分析几个代码实例来分析高速缓存如何影响程序,并提出如何编写高速缓存友好代码的方法。

代码实例

1. 首先让我们看第一个方法transpose,这是一个矩阵转置函数,定义如下:

 Typedef int array[2][2];
 Void transpose(array dst,array src)
{
         Int I,j;
         For(i=0;i<2;i++)
             For(j=0;j<2;j++){
                  Dst[j][i]=src[i][j];
             }
}

通过这个方法我们先看如何分析缓存的命中情况,在这之前我们假设代码运行的机器具有如下属性:

         Sizeof(int)=4。

         只有一个L1数据高速缓存,它是直接映射、直写、写分配的,块大小为8字节。

         缓存大小为16个数据字节,初始为空。

         Src数组地址从开始,dSt数组地址从16开始。

据此我们可以给出内存和缓存的映射关系:


根据这样的映射关系,我们可以看出每次对于读src或者写Dst数组,都会加载数据到缓存,并且刚好每行只能够放2个元素。例如当我们读元素src[0][0]时,会加载src[0][0],src[0][1]到同一高速缓存行中,这是有其在主存中的地址所决定的。同样,加载dst[0][0]时,也会将dst[0][1]加载进来。对于两个数组中的每个元素,下面的表格给出了其命中情况,m代表不命中,h代表命中。

Dst 数组

列1

列2

行1

m

m

行2

m

                                  

src 数组

1

2

行1

m

m

行2

m

h


        

<think>嗯,用户现在的问题是想要把一组Kubernetes CSI(容器存储接口)相关的镜像从公共仓库下载下来,然后上传到自己的私有镜像仓库。他们给出的例子都是来自registry.k8s.io的镜像,比如ROOK_CSI_REGISTRAR_IMAGE等。用户之前已经讨论过如何在单个仓库下通过标签管理多个镜像,所以这次可能需要更具体的步骤,特别是针对这些CSI组件的操作。 首先,我需要确认用户对Docker的基本操作是否熟悉,比如docker pull、docker tag、docker push这些命令。不过从用户的问题来看,他们可能已经有一定的基础,但需要明确的步骤指导。接下来,用户可能需要知道如何批量处理这些镜像,因为手动一个个处理会比较麻烦,特别是当有多个镜像的时候。 用户提到的镜像都是Kubernetes SIG-Storage维护的,这些镜像在部署Rook或者其他存储解决方案时可能会用到。用户可能是在内网环境或者需要符合公司的镜像管理策略,所以必须将这些镜像转移到私有仓库。另外,用户可能在使用阿里云的容器镜像服务,因为之前的对话中提到过阿里云的CR(容器镜像服务)地址,所以可能需要适配对应的登录和推送流程。 需要注意的点包括:如何正确地进行镜像的重命名和标签管理,避免标签冲突;确保私有仓库的地址正确,并且用户有权限进行推送;另外,如果镜像较多,可以考虑编写脚本自动化处理,以提高效率并减少出错的可能。同时,用户可能需要了解如何验证镜像是否成功上传,以及后续如何在Kubernetes的部署文件中替换这些镜像的地址。 另外,用户可能关心的是如何保持这些镜像的版本更新,是否需要定期同步,或者是否有办法自动化这一过程。但当前的问题可能主要集中在如何一次性迁移现有的镜像,所以暂时不需要深入讨论持续集成的问题。 总结下来,回答的结构应该包括具体的步骤:下载镜像、重新打标签、登录私有仓库、推送镜像,以及验证和使用。同时,提供批量处理的脚本示例会很有帮助,特别是处理多个镜像的情况。最后,注意事项部分需要强调标签命名的规范性,以及可能的网络问题或权限问题。</think>### 一、操作步骤 #### 1. 下载官方镜像 ```bash docker pull registry.k8s.io/sig-storage/csi-node-driver-registrar:v2.11.1 docker pull registry.k8s.io/sig-storage/csi-resizer:v1.11.1 docker pull registry.k8s.io/sig-storage/csi-provisioner:v5.0.1 docker pull registry.k8s.io/sig-storage/csi-snapshotter:v8.0.1 docker pull registry.k8s.io/sig-storage/csi-attacher:v4.6.1 ``` #### 2. 重命名镜像(以阿里云CR为例) ```bash # 格式: docker tag [原镜像名] [私有仓库地址]/[命名空间]/[仓库名]:[自定义标签] # 实际命令: docker tag registry.k8s.io/sig-storage/csi-node-driver-registrar:v2.11.1 \ crpi-wciq3q7jwigeugs7.cn-shanghai.personal.cr.aliyuncs.com/your-namespace/rook-csi:csi-node-driver-registrar-v2.11.1 docker tag registry.k8s.io/sig-storage/csi-resizer:v1.11.1 \ crpi-wciq3q7jwigeugs7.cn-shanghai.personal.cr.aliyuncs.com/your-namespace/rook-csi:csi-resizer-v1.11.1 ``` #### 3. 登录私有仓库 ```bash docker login --username=your_username crpi-wciq3q7jwigeugs7.cn-shanghai.personal.cr.aliyuncs.com ``` #### 4. 推送镜像 ```bash docker push crpi-wciq3q7jwigeugs7.cn-shanghai.personal.cr.aliyuncs.com/your-namespace/rook-csi:csi-node-driver-registrar-v2.11.1 docker push crpi-wciq3q7jwigeugs7.cn-shanghai.personal.cr.aliyuncs.com/your-namespace/rook-csi:csi-resizer-v1.11.1 ``` --- ### 二、批量处理脚本(Shell示例) ```bash #!/bin/bash REGISTRY="crpi-wciq3q7jwigeugs7.cn-shanghai.personal.cr.aliyuncs.com" NAMESPACE="your-namespace" REPO="rook-csi" IMAGES=( "sig-storage/csi-node-driver-registrar:v2.11.1" "sig-storage/csi-resizer:v1.11.1" "sig-storage/csi-provisioner:v5.0.1" "sig-storage/csi-snapshotter:v8.0.1" "sig-storage/csi-attacher:v4.6.1" ) for img in "${IMAGES[@]}"; do # 提取组件名称 component=$(echo $img | cut -d'/' -f2 | cut -d':' -f1) # 原镜像地址 src="registry.k8s.io/${img}" # 新标签 tag="${component}-$(echo $img | cut -d':' -f2)" docker pull $src docker tag $src "$REGISTRY/$NAMESPACE/$REPO:$tag" docker push "$REGISTRY/$NAMESPACE/$REPO:$tag" done ``` --- ### 三、配置文件修改示例 原配置: ```yaml # ROOK_CSI_REGISTRAR_IMAGE: "registry.k8s.io/sig-storage/csi-node-driver-registrar:v2.11.1" ``` 修改后: ```yaml ROOK_CSI_REGISTRAR_IMAGE: "crpi-wciq3q7jwigeugs7.cn-shanghai.personal.cr.aliyuncs.com/your-namespace/rook-csi:csi-node-driver-registrar-v2.11.1" ``` --- ### 四、注意事项 1. **标签命名规范**建议: - 保留原始组件名称(如 `csi-node-driver-registrar`) - 追加版本号(`v2.11.1`) - 使用连字符连接(不要用下划线) 2. **镜像层级验证**: ```bash docker inspect --format='{{.RepoTags}} {{.RootFS.Layers}}' [镜像ID] ``` 3. **阿里云CR限制**: - 单镜像最多1000个标签 - 推送频率限制:100次/分钟 4. **版本同步**:当上游镜像更新时,需重新执行下载-重传流程 --- ### 五、替代方案 若需长期维护,建议使用以下工具: 1. **Harbor镜像同步**:配置registry仓库同步策略 2. **Skopeo工具**:直接跨仓库复制 ```bash skopeo copy docker://registry.k8s.io/sig-storage/csi-node-driver-registrar:v2.11.1 \ docker://crpi-wciq3q7jwigeugs7.cn-shanghai.personal.cr.aliyuncs.com/your-namespace/rook-csi:csi-node-driver-registrar-v2.11.1 ```
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