linux-直线代码中的指令导致的开销差异很大

内容导读

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内容图文

我试图了解Linux块层的[blk_account_io_completion] [1]中的开销.使用性能注释,我得到以下片段(节略).有人能说明一下添加和测试指令与与其一起执行的相邻指令相比有如此开销的原因吗？

         :                      part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
    0.13 :        ffffffff813336eb:       movsxd r8,r8d
    0.00 :        ffffffff813336ee:       lea    rdx,[rax*8+0x0]
    0.00 :        ffffffff813336f6:       mov    rcx,QWORD PTR [rdi+0x210]
   72.04 :        ffffffff813336fd:       add    rcx,QWORD PTR [r8*8-0x7e2df6a0]
    0.22 :        ffffffff81333705:       add    QWORD PTR [rcx+rdx*1],rsi
    0.61 :        ffffffff81333709:       mov    eax,DWORD PTR [rdi+0x1f4]
   26.52 :        ffffffff8133370f:       test   eax,eax
    0.00 :        ffffffff81333711:       je     ffffffff81333733 <blk_account_io_completion+0x83>

解决方法:

一个可能的原因是在获取样本时这些指令恰好由指令指针指向.一个典型的x86 CPU每个周期最多可以撤销4条指令,但是当这样做并且样本为令牌时,程序计数器将仅指向一条指令,而不是全部这四个指令.

这是一个示例-参见下文.简单的简单循环,带有一堆nop指令.请注意,时钟间隔如何在间隙中恰好包含三个指令的情况下分布在此配置文件中.这可能类似于您所看到的效果.

或者,可能是mov rcx,QWORD PTR [rdi 0x210]和mov eax,DWORD PTR [rdi 0x1f4]经常错过高速缓存,并将花费在该高速缓存上的周期归于下一条指令,如here.

       │    Disassembly of section .text:
       │
       │    00000000004004ed :
       │      push   %rbp
       │      mov    %rsp,%rbp
       │      movl   $0x0,-0x4(%rbp)
       │    ↓ jmp    25
 14.59 │ d:   nop
       │      nop
       │      nop
  0.03 │      nop
 14.58 │      nop
       │      nop
       │      nop
  0.08 │      nop
 13.89 │      nop
       │      nop
  0.01 │      nop
  0.08 │      nop
 13.99 │      nop
       │      nop
  0.01 │      nop
  0.05 │      nop
 13.92 │      nop
       │      nop
  0.01 │      nop
  0.07 │      nop
 14.44 │      addl   $0x1,-0x4(%rbp)
  0.33 │25:   cmpl   $0x3fffffff,-0x4(%rbp)
 13.90 │    ↑ jbe    d
       │      pop    %rbp
       │    ← retq

内容总结

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