解决rdtsc的解决方案执行

solution to rdtsc out of order execution?

本文关键字：执行 解决方案 rdtsc 解决      更新时间：2023-10-16

我试图用rdtsc替换cpu cpu周期而不是服务器时间来替换rdtsc的clock_gettime（clock_realtime，＆amp; ts）。基准标记代码的执行时间对于软件至关重要。我尝试在X86_64 3.20GHz Ubuntu机器上运行代码，并在隔离核心上进行以下数字：

案例1：时钟获取时间： 24纳米秒

void gettime(Timespec &ts) {
        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
}

案例2：rdtsc（无MFENCE和编译器屏障）： 10 NS 

void rdtsc(uint64_t& tsc) {
        unsigned int lo,hi;
        __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=a" (lo), "=d" (hi));
        tsc = ((uint64_t)hi << 32) | lo;
}

案例3：rdtsc（带有MFENCE和编译器屏障）： 30 NS 

void rdtsc(uint64_t& tsc) {
        unsigned int lo,hi;
        __asm__ __volatile__ ("mfence;rdtsc" : "=a" (lo), "=d" (hi) :: "memory");
        tsc = ((uint64_t)hi << 32) | lo;
}

问题是我知道RDTSC是一个非序列化呼叫，可以由CPU重新排序，替代方案是RDTSCP，它是一个序列化调用，但是可以在rdtscp呼叫之前对RDTSCP调用后的说明进行重新排序。使用内存屏障正在增加执行时间。

  • 基准延迟敏感代码的最优化和最佳方法是什么？
  • 无论如何是否有优化我提到的案例？

您希望 lfence;rdtsc to start 时钟，而rdtscp;lfence停止时钟，因此障碍物在定时间隔之外。

（或有时您希望lfence;rdtsc;lfence开始时钟，以增加开销为代价。）

mfence是错误的指示；不能保证将指令流序列化（但实际上，它在Skylake上使用最新的微型码来修复勘误表）。Lfence序列化指令流而无需等待商店缓冲区空的空白，只是为了抢劫。在Intel上始终是正确的，但是仅在启用幽灵缓解措施的情况下，它使lfence不仅仅是NOP。（我猜AMD不会从WC内存中重新订购movntdqa加载，因此lfence在那里无意义，并且仅作为仅作为针对投机执行的执行屏障或RDTSC的执行障碍。）p>另请参见如何从C 中获取X86_64中的CPU周期计数？其中有有关序列化rdtsc的部分。但是，您也不需要内联ASM；使用__rdtsc()和_mm_lfence()。（但是像往常一样，使用Microbenchs，检查编译器的ASM输出以确保它可以完成您想要的工作并不是一个坏主意。）

您无法避免开销，与几个说明的成本相比，这总是很重要的。

也通过C函数clflush以无效缓存线，以减去测量开销的示例。

，但还请注意，将代码进行循环测试更有用，因为在结果准备之前的执行延迟比等待指令实际上从ROB中退休。请参阅NASM中的rdtscp始终返回相同的值（按单个指令），以示例（在ASM中）测量单个INSN的吞吐量/潜伏期。

相关文章：