控制海灣合作委員會優化

我試圖測試我有權訪問的計算機的緩存屬性。要做到這一點，我正在嘗試閱讀記憶和時間。我改變工作集大小和跨步訪問模式以獲得不同的測量結果。控制海灣合作委員會優化

代碼看起來像這樣：

clock1 = get_ticks() 
for (i = 0; i < 1000000; i++) { 
    for (j = 0; j < (workingset * stride/sizeof(data_t)); j += stride) { 
    *array[j]; 
    } 
} 
clock2 = get_ticks()

現在的問題是，有一個合理的優化級別，GCC將優化出來讀，因爲它沒有副作用。我不能沒有優化級別，否則所有循環變量都會導致讀取到內存。我已經嘗試了一些不同的東西，比如使數組變爲volatile，並且使用內聯函數來將其轉換爲volatile，但gcc對volatile變量的處理很難預測。什麼是適當的方式來做到這一點？

來源

2011-03-16 dschatz

不知道這是多麼可行：編譯成彙編器，沒有優化，你想要的代碼，然後用'asm {}'塊代替C代碼並編譯整個程序。 – pmg 2011-03-16 22:42:01

Ulrich Drepper的「每個程序員應該知道的內存」（http://www.akkadia.org/drepper/cpumemory.pdf）包含一些緩存屬性的基準。 – ninjalj 2011-03-16 23:47:42

舌頭：確保循環計算一個開放的數學問題的解決方案，以便編譯器無法優化它：http://blog.regehr.org/archives/140 – 2011-03-17 00:05:28

一種可能性是以不易被優化的方式使用陣列數據，例如，

clock1 = get_ticks(); 
sum = 0; 
for (i = 0; i < 1000000; i++) { 
    for (j = 0; j < (workingset * stride/sizeof(data_t)); j += stride) { 
    sum += array[j]; 
    } 
} 
clock2 = get_ticks(); 
return sum;

sum應在寄存器中，並且加載操作應該添加什麼可循環定時顯著。

如果測試函數和調用者都在同一個編譯單元中，您可能還需要確保您實際上對返回的總和值做了一些處理，例如，通過printf輸出。

來源

2011-03-16 22:32:18

GCC將優化它。例如，gcc可以將內循環的一次運行後的和的值乘以1000000，並且它是正確的。 – dschatz 2011-03-16 22:33:46

@dschatz：您可能需要確保您確實使用返回的總和值進行了處理，例如通過printf輸出。 – 2011-03-16 22:35:48

輸出它並不重要，它可以優化兩個循環並獲得值。 – dschatz 2011-03-16 22:37:04

對於GCC嘗試指定usedattribute所有指標變量（i，j），以避免對他們（即使啓用了全局優化選項）編譯器優化：

int i __attribute__((used)); 
int j __attribute__((used)); 

clock1 = get_ticks() 
for (i = 0; i < 1000000; i++) { 
    for (j = 0; j < (workingset * stride/sizeof(data_t)); j += stride) { 
    *array[j]; 
    asm (""); // help to avoid cycle's body elimination 
    } 
} 
clock2 = get_ticks();

也不錯知道，asm(...)表達式永遠不會被優化。你甚至可以在沒有任何彙編表達式的情況下使用它，像這樣：asm("");。

來源

2011-03-16 22:53:07

我想你應該真的試着用匯編語言編寫它，如果你不想讓編譯器模糊它的話。你不能確保任何「訣竅」將永遠工作。現在有效的東西可能會在未來版本的編譯器中得到優化。也很難預測它是否有效。如果你能夠檢查彙編代碼，看它是否工作（即沒有優化它），你應該可以從頭開始編寫它？

來源

2011-03-16 22:55:33 Mario

在每次迭代中將值存儲到一個volatile全局變量。這將確保實際寫入發生（例如，確保在信號處理程序中可以看到正確的值）。

另外，使用類似

sum += *array[j]^i;

這是很簡單的計算，但可以確保編譯器無法輕鬆地優化了循環與求和公式。

來源

2011-03-16 23:06:25

控制海灣合作委員會優化

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