数据预取 __builtin_prefetch()

时间:2014-04-28 06:59:12   收藏:0   阅读:519

__builtin_prefetch() 是 gcc 的一个内置函数。它通过对数据手工预取的方法,减少了读取延迟,从而提高了性能,但该函数也需要 CPU 的支持。

该函数的原型为:

1
void __builtin_prefetch (const void *addr, ...)



其中参数 addr 是个内存指针,它指向要预取的数据,我们人工需要判定这些数据是很快能访问到的,或者说是它们就在最近的内存中 --- 一般来说,对于链表而言,各个节点在内存中基本上是紧挨着的,所以我们容易预取链表节点里的指针项。

该函数还有两个可选参数,rw 和 locality 。

rw 是个编译时的常数,或 1 或 0 。1 时表示写(w),0 时表示读(r) 。

locality 必须是编译时的常数,也称为“时间局部性”(temporal locality) 。时间局部性是指,如果程序中某一条指令一旦执行,则不久之后该指令可能再被执行;如果某数据被访问,则不久之后该数据会被再次访问。该值的范围在 0 - 3 之间。为 0 时表示,它没有时间局部性,也就是说,要访问的数据或地址被访问之后的不长的时间里不会再被访问;为 3 时表示,被访问的数据或地址具有高 时间局部性,也就是说,在被访问不久之后非常有可能再次访问;对于值 1 和 2,则分别表示具有低 时间局部性 和中等 时间局部性。该值默认为 3 。

用法:

1
2
3
4
5
6
7
for (i = 0; i < n; i++)
            {
              a[i] = a[i] + b[i];
              __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
              __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
              /* ... */
            }



另外,参数 addr 是需要用户保证地址的正确,函数不会对不正确的地址做出错误的提示。

在 linux 内核中,经常会使用到这种预抓取技术。通常是通过宏和包装器函数使用预抓取。下面是一个辅助函数示例,它使用内置函数的包装器(见 ./linux/include/linux/prefetch.h)。这个函数为流操作实现预抓取机制。使用这个函数通常可以减少缓存缺失和停顿,从而 提高性能。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
#ifndef ARCH_HAS_PREFETCH
#define prefetch(x) __builtin_prefetch(x)
#endif
 
static inline void prefetch_range(void *addr, size_t len)
{
#ifdef ARCH_HAS_PREFETCH
    char *cp;
    char *end = addr + len;
 
    for (cp = addr; cp < end; cp += PREFETCH_STRIDE)
        prefetch(cp);
#endif
}

数据预取 __builtin_prefetch(),布布扣,bubuko.com

评论(0
© 2014 mamicode.com 版权所有 京ICP备13008772号-2  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!