Верен ли такой метод измерения длинны аппаратной предвыборки данных в кэш?
к сожалению в выходном файле никаких закономерностей не обнаруживается
А что вы ожидали там увидеть? Я бы понял, если бы вы собирались сравнить время второго доступа со временем третьего.
Для уверенности в том, что доступ к памяти происходит где написано, не мешало бы указатели по которым вы ходите сделать volatile int *, а asm сделать asm volatile.
Посмотрите исходники ATLAS, она автоматически определяет ширину кэша и оптимизируется под нее.