c/c++语言开发共享使用RDTSC指令测量C中的代码执行时间

在使用RDTSC计时时，您应该记住一些（非显而易见的）问题：

我的建议：只需使用您的操作系统具有的任何高频计时器API。 在Windows上，这是QueryPerformanceCounter，在Unix上，你有gettimeofday或clock_gettime。

除此之外，您的RDTSC代码存在一些结构性问题。 返回类型是“unsigned long long”，但实际上没有返回任何内容。 如果你修复了这个问题，你可以避免将结果存储在全局变量中，并且可以避免编写多个版本。

可能影响您获得的结果的问题是：

注意：我不是GCC内联汇编的专家; 但我强烈怀疑你的宏是错误的，编译器可以选择生成这样的东西：

  rdtsc mov %edx, %eax ;Oops, trashed the low 32 bits mov %eax, %ebx 

应该可以告诉GCC在EDX：EAX中返回值/ s并完全删除两个mov指令。

注意：在我写这篇文章时，我想出了一种更简单/更清晰的方法来校准TSC转换因子。 所以，继续阅读……

如果您愿意，在linux下[其他一些操作系统有类似的东西 – 例如BSD实现了linux / proc的一部分]，在/proc/cpuinfo ，您将看到如下字段：

 bogomips : 5306.71 flags : blah blah2 constant_tsc processor : blah 

如果您读取此文件，则bogomips是系统引导期间计算的Mhz [sort of]的总CPU频率。 如果您的机器具有速度步长，则cpu Mhz于cpu Mhz 。

要使用bogomips ，请计算processor行数并将bogomips除以它。 注意剥去“。” 并将其视为Khz并使用整数数学。

如果你有constant_tsc ， TSC将始终以这个[最大]频率运行，并且永远不会变化，无论特定核心是否由于速度步长而减慢。

如果读/proc/cpuinfo使您感到娇气，则可以采用另一种方法来校准/确定TSC频率。

请执行下列操作：

 tsc1 = rdtsc clk1 = clock_gettime // delay for a while for (i = 1; i < 1000000; ++i) asm volatile ("" ::: "memory"); clk2 = clock_gettime tsc2 = rdtsc 

使用这些值，您可以计算TSC频率。 做上面几千次。 采用最小增量 - 这可以防止操作系统时间切掉你的测量值。

对于不会导致时间片的循环计数，请使用最大值。 实际上，您可以使用tv_sec = 0, tv_nsec = 500000 （500 us）的nanosleep替换循环。 nanosleep比nanosleep好得多。 实际上，如果你nanosleep ，你可以在2-3秒内进行nanosleep 。

clk2 - clk2值[转换]为小数秒，为您提供tsc2 - tsc1的校准和TSC滴答和秒的转换。

32位平台有“= A”。 这将创建来自eax和edx的64位结果。 遗憾的是，在64位平台上，它只是意味着rax寄存器，这没有任何帮助。

相反，更好的是，您可以使用“__builtin_ia32_rdtsc（）”内在函数直接返回64位无符号整数。 同样适用于rdtscp（也返回当前核心）。 请参阅gcc手册。 与使用内联asm手动执行相比，它们发出的代码稍微好一些，并且可以在32位和64位之间移植。

如果在/ proc / cpuinfo标志中设置了“constant_tsc”，则无论CPU频率如何缩放，TSC都以恒定速率运行。 如果设置了“nonstop_tsc”，则TSC继续以C（hibernate）状态运行。 如果两者都设置，计数器“应该”也在核心之间同步（至少在最近的CPU，Core i7或更高版本上）。 我对最后一点不太确定，也许有人可以纠正我？