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PCI Express 系列连载篇(十五)

读机制 软件读 软件读机制由来已久,首先实现指令处理器是Motorola的88110处理器,这颗处理器首先实现了“touch load”指令,这条指令是PowerPC处理器dcbt指令[5]...从而处理器可以继续执行其他指令,以实现存储器访问与处理器运算同步进行,从而提高了程序的整体执行效率。由此可见,处理器采用软件读可以有效提高程序的执行效率。我们考虑源代码3-1所示的实例。...为此我们将程序进行改动,代码3-2所示。...为此我们将程序再次进行改动,代码3-3所示。...但是提醒读者注意,有些较为先进的编译器,可以自动的加入这些读语句,程序员可以不手工加入这些指令。实际上源代码3-3中的程序还可以进一步优化。这段程序的最终优化代码3-4所示。

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.NET机器学习 ML.NET 1.4预览版和模型生成器更新

使用的第一个新功能是新的硬件内在功能,它允许.NET代码通过使用特定于处理器指令来加速数学运算。...SSE指令允许在单个指令中处理四个32位浮点数。现代的基于x86的处理器还支持AVX指令,允许在一条指令中处理8个32位浮点数。...ML.NET的C#硬件内在函数代码支持AVX和SSE指令,并将使用最好的指令。...这意味着在现代处理器ML.NET上进行培训 现在将训练更快,因为它可以执行更多的并发浮点操作,而不是只支持SSE指令的现有C ++代码。...C#硬件内在函数代码带来的另一个优点是,当处理器既不支持SSE也不支持AVX时,例如在ARM芯片上,ML.NET将回退到一次一个数字运算。这意味着核心ML.NET组件现在支持更多的处理器体系结构。

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Intel P4 CPU

在AMD的处理器中,通常采用译码( Predecode)的方式来解决这个难题,指令从内存读入到 Cache中时,就开始解码,得出译码标识,译码标识包括指令的起始位置、需要译出的uop数目、操作码等信息...译码标识连同指令一起存储在指令 Cache中,在正式译码时工作难度就减轻了。 Inte的处理器则采用多级译码流水线的方式来实现译码。...Trace Cache与传统 Cache有两点不同: (1) Trace Cache存储的是译码之后的微操作,而不是x86指令。这样执行循环代码时,就省了指令的译码过程。...后端流水线 后端和前端的桥梁就是 uop Queue,当uop进入后端时,首先要进行资源的分配( Allocate),处理器内部拥有大量的 Buffer用于调度,每条进来的uoop要占一个位置,它需要在...实时上,处理器流水线每个阶段能并行处理的最大指令数都不一样, Trace Cache一个 Cycle输出3条uop,因此 Intel处理器几乎在每个阶段都有 Buffer来隔离它们之间的速率偏差。

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【嵌入式开发】ARM 异常向量表 ( 异常概念 | 异常处理流程 | 异常向量 | 汇编代码 )

, 先将处理器状态保存起来, 以便执行完异常处理程序后, 可以恢复处理器状态, 继续执行异常出现点下面的代码; 3.异常同时出现 : 在一个时间点 可以出现 多个异常; 4.异常向量概念 : 当异常发生的时候..., 突然 按下重启键, 就会触发该异常; 2.Undefined instructions : 处理器无法识别指令的异常, 处理器执行的指令是有规范的, 如果 尝试执行 不符合要求的指令, 就会进入到该异常指令对应的地址中...memory abort) : 指令失败, ARM 在执行指令的过程中, 要先去指令准备执行, 如果指令失败, 就会产生该异常; 5.Data Abort (data access memory...: 标号下面定义要执行的指令, 如果想要执行标号下面的指令, 直接跳转到对应标号即可; ( 2 ) 异常执行的代码内容 : 在下面代码的 27 ~ 49 行就是定义了 7 个异常执行操作的 标号 以及要执行的指令...pc 指针中 ldr pc, _software_interrupt @ 软中断异常 ldr pc, _prefetch_abort @ 指令异常

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【嵌入式开发】ARM 处理器工作模式 及 修改方法 ( 处理器模式 | 设置处理器模式 | 程序状态字寄存器 CPSR SPSR | 模式设置代码编写 | 设置 svc 模式 )

处理器工作模式修改 代码示例 1. 汇编代码编写 (1) 代码 逻辑 分析 (2) 汇编代码示例 2. 链接器脚本 3. Makefile 编译脚本 4....Abort (instruction fetch memory abort) : 指令失败, ARM 在执行指令的过程中, 要先去指令准备执行, 如果指令失败, 就会产生该异常, 该异常对应的处理器工作模式为...: 使用 MRS MSR 指令, 程序状态字 不能使用 通用寄存器的语句 MOV 等访问, 必须使用 程序状态寄存器的 专用指令 读写; ( 1 ) 程序状态字寄存器 访问 流程 : 程序状态字寄存器不能直接访问...处理器工作模式修改 代码示例 1....汇编代码编写 (1) 代码 逻辑 分析 ---- 代码 逻辑 分析 : 1.设置 处理器工作模式 时机 : 进行 处理器工作模式 设置 是在 开发板上电后, 对应的 reset 异常向量处; 2.设置

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ARM SoC漫谈

实际上它是可以被用到的,而方法就是使用指令PLD。指令的特点就是,它被执行后,处理器同样不必等待,而这个读请求会被同样发送到一级缓存。...二级缓存的控制力度就小些,代码上无法影响,只能通过设置寄存器,打开二级缓存取或者设置取偏移。...这样就可以使得两组处理器互相保持一致性。而有些设备DMA控制器,它本身不包含缓存,也不需要被别人监听,所以它只包含从设备,如上图桔黄色的部分。...但是实际的访存并没有上图那么理想,因为哪怕是连续的读,由于缓存中存在替换eviction和硬件取,最终送出的连续地址序列会插入扰动,而如果取消缓存直接访存,可能又没法利用到硬件的取机制和额外的OT资源...更有可能10条指令就有一次访存。如果全都未命中,那么这个取效果就会打不少折扣。并且,同时不宜取过多数据,因为取进来的是一个缓存行,如果取得过多,会把本来有用的局部数据替换出去。

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内存屏障 – MemoryBarrier

处理器从L1 I-Cache取了一批指令后,就会分析找出那些互相没有关联可以并发执行的指令,然后送到几个独立的执行单元进行并发执行。...处理器的分支预测单元有可能直接把两条分支的指令取来一块并发执行掉。等到分支判断的结果出来以后,再丢弃错误分支的计算结果。这样在很多情况下可以实现0周期跳转。...因此在C编码的时候,只要设置好内存屏障,就能告诉CPU 哪些代码是不能乱序的。 编译器的乱序优化 受到处理器取单元的能力限制,处理器每次只能分析一小块指令的并发性,如果指令相隔比较远就无能为力了。...但是从编译器的角度来看,编译器能够对很大一个范围的代码进行分析,能够从更大的范围内分辨出可以并发的指令,并将其尽量靠近排列让处理器更容易取和并发执行,充分利用处理器的乱序并发功能。...所以在打开编译器优化以后,看到生成的汇编码并不严格按照代码的逻辑顺序是正常的。和处理器一样,如果想要告诉编译器不要去对某些指令乱序优化,也要通过一些方式来告诉编译器。

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☀️ 学会编程入门必备 C# 最基础知识介绍(六)——接口、命名空间、预处理指令、正则表达式、异常处理、文件的输入与输出

定义命名空间 using 关键字 嵌套命名空间 C#处理器指令???? C#处理器指令列表 #define 预处理器 条件指令 C# 正则表达式????...预处理器指令指导编译器在实际编译开始之前对信息进行预处理。 所有的预处理器指令都是以 # 开始。且在一行上,只有空白字符可以出现在预处理器指令之前。预处理器指令不是语句,所以它们不以分号(;)结束。...C# 编译器没有一个单独的预处理器,但是,指令被处理时就像是有一个单独的预处理器一样。在 C# 中,预处理器指令用于在条件编译中起作用。与 C 和 C++ 不同的是,它们不是用来创建宏。...一个预处理器指令必须是该行上的唯一指令。 ---- C#处理器指令列表 下表列出了 C# 中可用的预处理器指令: 预处理指令 描述 #define 它用于定义一系列成为符号的字符。...---- C# I/O 类 System.IO 命名空间有各种不同的类,用于执行各种文件操作,创建和删除文件、读取或写入文件,关闭文件等。

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并发乱序执行

乱序包含: CPU 乱序执行 编译器乱序优化 CPU 乱序执行 -------- 在保证结果一致的情况下, 把原来有序的指令列表, 按照指令依赖关系和指令执行周期, 重新安排执行顺序....处理器的分支预测单元有可能直接把两条分支指令取过来并发执行, 等到分支判断的结果出来后, 再丢弃掉错误的数据. a=b+c if(a>0){    p=x+y }else{    p=x-y; } 代码的本意是先计算...编译器乱序优化 ------- 受到处理器取单元的能力限制,处理器每次只能分析一小块指令的并发性,如果指令相隔比较远就无能为力了。...但是从编译器的角度来看,编译器能够对很大一个范围的代码进行分析,能够从更大的范围内分辨出可以并发的指令,并将其尽量靠近排列让处理器更容取和并发执行,充分利用处理器的乱序并发功能。...所以在打开编译器优化以后,看到生成的汇编码并不严格按照代码的逻辑顺序是正常的。

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ARM架构的一次充电

分解指令过程: 1、指令读取(决定从内存的哪儿取指令)--perfetch 2、指令读取(从内存系统中读取指令)--fetch 3、指令译码(解读指令,并且生成控制信号) 4、寄存器读取(提供寄存器的值给操作单元...Thumb32: T32 指令集最初是作为 16 位指令的补充集引入的,用于改进的用户代码代码密度。随着时间的推移,T32 演变成 16 位和 32 位混合长度的指令集。...通常这个位置将包含通用代码,用于将当前程序的状态推送到堆栈上,然后分支到进一步的代码。 异常产生的指令主要有2个:SWI和BKPT。...; 4、外部中断异常(IRQ): 普通中断; 5、取异常(Prefetch Abort): 指令失败, ARM 在执行指令的过程中, 要先去指令准备执行,如果指令失败, 就会产生该异常;...):它是操作系统使用的保护模式; 5、ABT(终止模式):当数据或指令取出错时进入的模式; 6、SYS(系统模式):运行具有特权的操作系统任务; 7、UND(未定义指令中止模式):当处理器试图执行未定义指令时进入的模式

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【鹅厂网事】高性能网关设备及服务实践

3.3总结 总的来说,为了得到千万级并发,DPDK使用如下技术来达到目的:使用PMD替代中断模式;将每一个进程单独绑定到一个核心上,并让CPU从这些核上隔离开来;批量操作来减少内存和PCI设备的访问;使用取和对齐方式来提供...从P5处理器开始引入了分组预测机制,如果预测的一个分支指令加入流水线,之后却发现它是错误的分支,处理器要回退该错误预测执行的工作,再用正确的指令填充流水线。...CPU在进行计算过程中可以并行的对数据进行取操作,因此取使得数据/指令加载与CPU执行指令可以并行进行。 取可以通过硬件或软件控制。...指令集会提供指令供编译器优化时使用。编译器则负责分析代码,并把指令适当地插入其中。这类指令直接把目标取数据载入缓存。如果我们在编程中能显示的调用指令,就能大大提高效率。...一开始在处理进程开发过程中增加了大量取操作,但是性能反而下降了,因为在处理进程中对于每个数据包分析逻辑比较复杂,数据取填充的cache很快就被业务逻辑指令和数据替换了无数遍吗,因此取一定要得当。

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基于DPDK(x86平台)应用性能优化实践

在写代码的时候,当遇见需要拷贝数据时,考虑有没有一种更好的解决方式替代传递指针而非整个数据结构;在需要使用strcpy和memcpy时,用rte_strcpy和rte_memcpy作替。...如果真的需要在程序中动态申请内存,要避免使用libc的malloc接口,使用DPDK提供的类malloc函数作为替代。...一般访问CPU的cache效率最高,提前将需要处理的数据load到cache可以提高性能,但取必须在合适的时间点发起,过早发起取会导致数据还没有被使用就被替换出cache,最终适得其反,所以需要根据实际应用场景和多次尝试找到最合适的取时间点...DPDK提供的接口rte_prefetch0会触发cpu进行取操作,如下是取数据包的示例代码: /* Prefetch first packets */ for (j = 0; j < PREFETCH_OFFSET...Intel处理器内部有许多事件计数器,当有事件发生时对应的计数器加一,与程序性能相关的计数器有如下几种: cache misses 分支预测错误 DTLB misses 长延时指令和异常 通过查看这些计数器值大小便可断定瓶颈原因

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Objective-C中的预处理器指令与宏

引 什么是预处理器,跟我有什么关系? 预处理器是在OC源文件编译过程中的一个部分,而且是第一个处理部分,预处理器也由此可见。...整个编译过程可以大致分为:预处理器进行词法分析 -> 语法分析 -> 生成代码和优化 -> 生成可执行的二进制文件。 既然有这么多过程,为什么要关注预处理器呢?...第三种诊断指令: #line 行号 "文件名" //假设这里有一行会发生错误的代码 这个指令理解起来有些复杂,首先line定义了一个行号,那么之后每一行都会有一个在此基础上依次加一的行号,比如下一行的错误代码就是第...预处理器之宏 要知道,宏也是预处理器范畴内的内容,我们用的也很多: // 定义常量值 #define 宏名 值 //定义函数宏 #define 宏名(参数) 代码 // 移除宏 #undef 宏名 宏被定义后...要知道,宏在这个意义上是很“傻”的,它只会单纯的将你输入的x值拿去替换函数代码中的x,并不会做什么处理,所以如果你这样输入就会造成没有意料到的结果: #defind SQUARE(x) x * x int

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高性能网关设备及服务实践

3.3总结 总的来说,为了得到千万级并发,DPDK使用如下技术来达到目的:使用PMD替代中断模式;将每一个进程单独绑定到一个核心上,并让CPU从这些核上隔离开来;批量操作来减少内存和PCI设备的访问;使用取和对齐方式来提供...从P5处理器开始引入了分组预测机制,如果预测的一个分支指令加入流水线,之后却发现它是错误的分支,处理器要回退该错误预测执行的工作,再用正确的指令填充流水线。...CPU在进行计算过程中可以并行的对数据进行取操作,因此取使得数据/指令加载与CPU执行指令可以并行进行。 取可以通过硬件或软件控制。...指令集会提供指令供编译器优化时使用。编译器则负责分析代码,并把指令适当地插入其中。这类指令直接把目标取数据载入缓存。如果我们在编程中能显示的调用指令,就能大大提高效率。...一开始在处理进程开发过程中增加了大量取操作,但是性能反而下降了,因为在处理进程中对于每个数据包分析逻辑比较复杂,数据取填充的cache很快就被业务逻辑指令和数据替换了无数遍吗,因此取一定要得当。

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JVM Advanced JIT Compiler Options

-XX:AllocatePrefetchInstr=instruction 将指令设置为在分配指针之前取。只有Java HotSpot Server VM支持此选项。可能的值从0到3。...-XX:AllocatePrefetchLines=lines 使用JIT编译代码中生成的指令,在最后一个对象分配之后加载的缓存行数。...-XX:AllocatePrefetchStyle=style 为指令生成代码样式。...0 -无指令产生d, 1 -每次分配后执行指令, 2 -执行指令时,使用TLAB分配标记指针到gate。...当来自不同处理器的多个线程访问不同的资源,但是资源共享相同的缓存行时,就会发生这种情况。因此,处理器重复地使其他处理器的缓存线路无效,这迫使它们从主内存中读取,而不是从缓存中读取。

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CPU 是怎样工作的?

指令包括: 算术运算,加和减 逻辑指令,如与、或、非 数据指令移动,输入,输出,加载和存储 流程控制指令,例如 goto、if … goto、call、return 通知 CPU 程序已结束的 halt...假设我们有一个 CPU,其指令包括 OP 代码(操作代码)和存储器或寄存器地址。 控制单元内有两个指令寄存器(IR),它用来加载指令的 OP 代码指令地址寄存器,它用来加载当前执行指令的地址。...缓存 CPU 还有将指令取到其缓存的机制。据我们所知,处理器可以在一秒钟内完成数百万条指令。这意味着从 RAM 中获取指令所花费的时间比执行它们要多。...因此 CPU 缓存会取一些指令和数据以使执行速度更快。 如果高速缓存和操作存储器中的数据不同,则数据被标记为脏位。 指令流水线 现代 CPU 使用指令流水线来执行指令并行化。获取-解码-执行。...当一条指令处于解码阶段时,CPU 可以处理另一条指令用于获取阶段。 ? 但是当一条指令依赖于另一条指令时会有问题。因此处理器执行没有依赖且按不同顺序执行的指令

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硬件漏洞CPU漏洞 骑士、熔断、幽灵、预兆漏洞基本情况

加解密程序,会因为故障对系统行为结果的干扰会泄露出重要的系统行为信息,影响系统安全。...硬件注入攻击的目标是改目标函数的一小部分指令和数据,而且,这部分被影响的代码应该尽可能小。因此,错误注入点应该能被精确控制。到能够产生错误注入之前需要的时间,称为“延迟”。...在具备非依序执行及推测执行特性的处理器上,处理器会检测指令的相依性,对无相依性的指令会进行预先执行,或者当处理器执行某一指令出现异常而面临停顿时,处理器会先执行与异常指令无相依性的指令以跳过停顿,这两类指令执行方式的执行结果都会保存到...其基本思想是,在现有的代码中寻找预测执行可能涉及到不可访问数据的地方,操纵处理器,使得预测执行必须触及该数据的实际内容,然后对处理器的副作用计时,这时取机制已经加载完成了一条缓存线,结果就是访问这条缓存线的数据速度会更快...“幽灵”中的统计学特征更为明显:尽最大努力以某种方式调教处理器的分支预测机制,并使用现有库中可用(或不可用)的代码来实现基本相同的事。

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新型恶意软件可被定制修改,以提升挖矿速度

攻击链条 拉取 Golang 恶意软件的 Shell 脚本 利用漏洞进行扫描攻击 持久化并下载挖矿程序 禁用硬件读器 提高挖矿效率 攻击者修改了 XMRig 的代码,使用模型特定寄存器(MSR...)驱动程序来禁用硬件读器,其在 Unix 和 Linux 服务器中用于调试、日志记录等用途。...“硬件读器是一种处理器根据内核过去的访问行为读数据的技术”,“处理器通过使用硬件读器,将来自主存的指令存储到 L2 缓存中。然而,在多核处理器上,使用激进的硬件读会造成系统性能的整体下降”。...性能下降是攻击者要竭力避免的问题,攻击者已经开始尝试操纵 MSR 寄存器禁用硬件读器。根据 XMRig 的文档描述,此举可将速度提升约 15%。

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全网最详细的Intel CPU体系结构分析(内核源码)

解决数据相关冲突的办法如下:⑴采用编译的方法 编译程序通过在两条相关指令之间插入其他不相关的指令(或空操作指令)而推迟指令的执行,使数据相关消失,从而产生没有相关性的程序代码。...指令拾取单元包含了分支预测器(Branch Predictor),分支预测是在 Pentium Pro 处理器开始加入的功能,预测 if then 这样的语句的将来走向,提前读取相关的指令并执行的技术...,或者写 为 μ-op,一般用比较方便的写法来替代掉希腊字母:u-op 或者 uop。...类似于指令取一样,Load/Store 操作也可以提前进行以降低延迟的影响,提高性能。...对于第一个疑惑,其答案就是,处于猜测执行阶段的store指令是不允许提交的(commit),因为猜测执行之前的代码还没有提交(时刻记住 按顺序执行、按顺序提交 贯穿全文),而一旦猜测执行之前的代码提交,

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编译过程中的并行性优化(一):概要

---- 并行相关的处理器体系结构 并行性的基础是现代高性能处理器的硬件能够在一个时钟周期能执行多条指令。现流行的并行技术大都可以从三个方面实现:资源重复、资源共享、时间重叠。...---- 代码调度的相关约束 在讨论代码调度的相关算法之前,我们首先需要看一下代码调度所需要遵守的一些基本约束条件。...内存访问依赖关系比较复杂,尤其是对于非类型安全的语言(C语言),要证明任意一对基于指针的内存访问之间的独立性需要负债的分析过程。...寄存器分配阶段与代码调度阶段的顺序也会影响到并行性与存储器数量,因此在某些时候可以采用层次化的方式来处理,例如从最内层循环开始进行代码优化,先进行指令调度,再进行寄存器分配,再对代码进行调度;对外层循环依次重复此过程...内存加载指令就能从中获取较大好处,很多现代高性能处理器都有对其的支持功能,指令 毒药位 带断言的执行 ---- 下一篇:编译过程中的并行性优化(二):基本块与全局代码调度算法 ---- 我的

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