rdtscp，rdtsc：memory和cpuid / rdtsc之间的区别？
假设我们正在尝试使用tsc进行性能监视，并且我们希望阻止指令重新sorting。
这些是我们的select：
1： rdtscp是一个序列化调用。 它阻止了对rdtscp调用的重新sorting。
__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仅适用于较新的CPU。 所以在这种情况下，我们必须使用rdtsc 。 但rdtsc是非序列化的，所以单独使用它不会阻止CPU对其进行重新sorting。
所以我们可以使用这两个选项来防止重新sorting：
2：这是对cpuid然后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 clobbered
3：这是一个调用rdtsc与clobber列表中的memory ，防止重新sorting
__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select的理解如下：
通过调用__volatile__可以防止优化器移除或移动可能需要结果（或更改input）的指令。 然而，它仍然可以移动它与无关的操作。 所以__volatile__是不够的。
告诉编译器内存被破坏: "memory") 。 "memory"破坏意味着GCC不能对内存内容保留相同的假设，因此不会对其重新sorting。
所以我的问题是：
- 1：我对
__volatile__和"memory"理解是否正确？ - 2：接下来的两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简单得多。 为什么有人会使用第二个选项的第三个选项？
正如评论中所提到的， 编译器障碍和处理器障碍之间存在差异。 volatile语句和asm语句中的memory充当编译器障碍，但处理器仍然可以自由地重新sorting指令。
处理器屏障是必须明确给出的特殊指令，例如rdtscp, cpuid ，内存围栏指令（ mfence, lfence, …）等。
另外，在rdtsc常用之前使用cpuid作为屏障的同时，从性能的angular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，以便在多个机器上强加一组共同的CPU特性在一个集群中（以确保实时迁移工作）。 因此，最好使用内存围栏指令之一。
Linux内核在AMD平台上使用mfence;rdtsc ，在Intel上使用mfence;rdtsc 。 如果你不想区分这两者， mfence;rdtsc就可以同时工作，尽pipe它稍微慢一点，因为mfence是比lfence更强的障碍。
你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指令上下的乱序执行。 采用这种方法，我们避免在读取实时寄存器之间调用CPUID指令
第一个RDTSC然后读取时间戳寄存器，并将该值存储在内存中。 然后我们要测量的代码被执行。 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完成。 之后的两个“mov”指令将edx和eax寄存器值存储到内存中。 最后一个CPUID调用保证再次执行一个屏障，以便在CPUID本身之前执行任何后续的指令是不可能的。
