rdtscp，rdtsc之间的区别:内存和cpuid / rdtsc？
假设我们试图使用tsc进行性能监视，并且我们希望防止指令重新排序。
以下是我们的选择：
1: rdtscp是一个序列化调用。它防止围绕对rdtscp的调用重新排序。
__asm__ __volatile__("rdtscp; " // serializing read of tsc
"shl $32,%%rdx; " // shift higher 32 bits stored in rdx up
"or %%rdx,%%rax" // and or onto rax
: "=a"(tsc) // output to tsc variable
:
: "%rcx", "%rdx"); // rcx and rdx are clobbered但是，rdtscp只能在较新的CPU上使用。所以在这种情况下，我们必须使用rdtsc。但是rdtsc是不序列化的，所以单独使用它不会阻止CPU重新排序。
因此，我们可以使用这两个选项中的任何一个来防止重新排序：
2:，这是对cpuid的调用，然后是对rdtsc的调用。cpuid是一个序列化调用。
volatile int dont_remove __attribute__((unused)); // volatile to stop optimizing
unsigned tmp;
__cpuid(0, tmp, tmp, tmp, tmp); // cpuid is a serialising call
dont_remove = tmp; // prevent optimizing out cpuid
__asm__ __volatile__("rdtsc; " // read of tsc
"shl $32,%%rdx; " // shift higher 32 bits stored in rdx up
"or %%rdx,%%rax" // and or onto rax
: "=a"(tsc) // output to tsc
:
: "%rcx", "%rdx"); // rcx and rdx are clobbered3: --这是对rdtsc的调用，其中的memory位于clobber列表中，可以防止重新排序
__asm__ __volatile__("rdtsc; " // read of tsc
"shl $32,%%rdx; " // shift higher 32 bits stored in rdx up
"or %%rdx,%%rax" // and or onto rax
: "=a"(tsc) // output to tsc
:
: "%rcx", "%rdx", "memory"); // rcx and rdx are clobbered
// memory to prevent reordering我对第三种选择的理解如下：
通过调用__volatile__可以防止优化器移除asm或将其移动到任何可能需要asm的结果(或更改输入)的指令中。但是，对于不相关的行动，它仍然可以移动。所以__volatile__是不够的。
告诉编译器内存正在崩溃：: "memory")。"memory"失败意味着GCC不能对整个asm中的内存内容保持不变做出任何假设，因此不会围绕它重新排序。
所以我的问题是：
- 1:我对
__volatile__和"memory"的理解正确吗？ - 他说:第二个电话做同样的事情吗？
- 3:使用
"memory"看起来比使用另一个序列化指令要简单得多。为什么有人会使用第三种选择而不是第二种选择？
回答 2
Stack Overflow用户
发布于 2012-09-28 06:41:54
正如注释中提到的，编译器屏障和处理器屏障之间有区别。asm语句中的volatile和memory充当编译器的屏障，但是处理器仍然可以重新排序指令。
处理器屏障是必须显式给出的特殊指令，例如rdtscp, cpuid、内存隔离指令(mfence, lfence, .)等。
顺便说一句，虽然在使用cpuid作为rdtsc常见之前的一个障碍，但从性能的角度来看，它也可能非常糟糕，因为虚拟机平台通常会捕获和模拟cpuid指令，以便在集群中的多台计算机上强制使用一组通用的CPU功能(以确保实时迁移工作)。因此，最好使用内存隔离指令之一。
Linux内核在AMD平台上使用mfence;rdtsc，在Intel上使用lfence;rdtsc。如果您不想区分这两种情况，那么mfence;rdtsc在这两种情况下都能工作，尽管速度稍微慢一些，因为mfence比lfence更强。
编辑2019-11-25：从LinuxVersion5.4开始，lfence用于在英特尔和AMD上序列化rdtsc。参见提交"x86: Remove X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC"：https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=be261ffce6f13229dad50f59c5e491f933d3167f
Stack Overflow用户
发布于 2013-01-08 11:44:10
您可以使用它，如下所示：
asm volatile (
"CPUID\n\t"/*serialize*/
"RDTSC\n\t"/*read the clock*/
"mov %%edx, %0\n\t"
"mov %%eax, %1\n\t": "=r" (cycles_high), "=r"
(cycles_low):: "%rax", "%rbx", "%rcx", "%rdx");
/*
Call the function to benchmark
*/
asm volatile (
"RDTSCP\n\t"/*read the clock*/
"mov %%edx, %0\n\t"
"mov %%eax, %1\n\t"
"CPUID\n\t": "=r" (cycles_high1), "=r"
(cycles_low1):: "%rax", "%rbx", "%rcx", "%rdx");在上面的代码中，第一个CPUID调用实现了一个屏障，以避免RDTSC指令上面和下面的指令的无序执行。使用这种方法，我们避免在读取实时寄存器之间调用CPUID指令。
然后，第一RDTSC读取时间戳寄存器，并将该值存储在内存中。然后执行我们要测量的代码。RDTSCP指令第二次读取时间戳寄存器，并保证我们要测量的所有代码的执行都完成了。随后传入的两个“mov”指令将edx和eax注册值存储到内存中。最后，CPUID调用确保再次实现一个屏障，因此在CPUID本身之前执行任何后续指令是不可能的。
https://stackoverflow.com/questions/12631856
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