RDTSCP

Αναφορά αρχιτεκτονικήςFeex

Η εντολή RDTSCP διαβάζει τον μετρητή χρονικής σήμανσης x86 (time-stamp counter) και μια βοηθητική τιμή αναγνωριστικού επεξεργαστή με καθορισμένες ιδιότητες διάταξης. Δεν αποτελεί πλήρως σειριοποιητική (serializing) εντολή ούτε αυτοματοποιημένο πλαίσιο μέτρησης επιδόσεων (benchmark harness).

Τι πρέπει να γνωρίζετε

Πώς λειτουργεί

Η RDTSCP επιστρέφει τον μετρητή στους καταχωρητές EDX:EAX και την τιμή IA32_TSC_AUX στον ECX. Οι κανόνες διάταξής της περιορίζουν ορισμένες προγενέστερες λειτουργίες, αλλά μεταγενέστερες εντολές ενδέχεται να ξεκινήσουν πριν ολοκληρωθεί η ανάγνωση, ενώ οι προγενέστερες εγγραφές έχουν πρόσθετες παραμέτρους ορατότητας. Η σωστή ακολουθία φραγμών (fences) εξαρτάται από το τι αποσκοπεί να οριοθετήσει η μέτρηση.

Πού είναι χρήσιμο

Κώδικας χρονισμού χαμηλού επιπέδου μπορεί να χρησιμοποιεί τη βοηθητική τιμή για να διευκολύνει τον εντοπισμό αλλαγής επεξεργαστή, όταν το λειτουργικό σύστημα τη διαμορφώνει κατάλληλα. Ένα στιβαρό benchmark εξακολουθεί να ελέγχει τη μεταγλώττιση, την προθέρμανση φόρτου εργασίας, τις διακοπές, τη χρονοδρομολόγηση, τη βαθμονόμηση του μετρητή και τις λειτουργίες που υπόκεινται σε διάταξη.

Πώς να ελέγξετε την υποστήριξη και την ενεργοποίηση

Το CPUID.80000001H:EDX bit 27 απαριθμεί τη RDTSCP. Επαληθεύστε την πολιτική του μετρητή στο πραγματικό λειτουργικό σύστημα ή στον hypervisor και χρησιμοποιήστε μια τεκμηριωμένη μέθοδο χρονισμού με τους απαιτούμενους φραγμούς. Προτιμήστε το μονοτονικό ρολόι του λειτουργικού συστήματος για τον χρόνο που παρήλθε σε επίπεδο εφαρμογής.

Επιλέξτε ένα ρολόι ανάλογα με το ζητούμενο: ο χρόνος που έχει παρέλθει, ο χρόνος CPU του νήματος και οι κύκλοι αποτελούν διαφορετικές μετρήσεις. Οι διεπαφές ρολογιού του λειτουργικού συστήματος ενσωματώνουν πολιτική πλατφόρμας την οποία ένα ανεπεξέργαστο δείγμα εντολής ενδέχεται να παρακάμπτει.

Τι δεν καθορίζει η δυνατότητα

Η υποστήριξη RDTSCP δεν θεμελιώνει αμετάβλητη (invariant) ή συγχρονισμένη συμπεριφορά TSC. Η ερμηνεία της βοηθητικής τιμής καθορίζεται από το λειτουργικό σύστημα. Η αφαίρεση δύο δειγμάτων χωρίς κατανόηση της διάταξης ενδέχεται να μετρήσει διαφορετικό διάστημα από το επιδιωκόμενο.

Συμβατότητα και απόδοση στην πράξη

Ένα benchmark απαιτεί επίσης σωστά όρια μεταγλωττιστή, προθέρμανση (warmup), αντιπροσωπευτικά δεδομένα και κατανόηση της μεταφοράς και του χρονοπρογραμματισμού. Η επανάληψη μιας εσφαλμένα δομημένης μέτρησης δεν την καθιστά ακριβή. Αναφέρετε το περιβάλλον και την αβεβαιότητα μαζί με οποιοδήποτε αποτέλεσμα.

Μια πρακτική λίστα ελέγχου επαλήθευσης

Καταγράψτε το ακριβές μοντέλο επεξεργαστή ή πλατφόρμας και τις εμπλεκόμενες εκδόσεις εφαρμογής, λειτουργικού συστήματος και περιβάλλοντος εκτέλεσης (runtime). Διατηρήστε τη διατύπωση του πραγματικού σφάλματος ή της απαίτησης.
Ελέγξτε τις αναφορές του κατασκευαστή για το συγκεκριμένο μοντέλο και, στη συνέχεια, εξετάστε την πραγματική δυνατότητα και την ενεργοποιημένη κατάσταση στο περιβάλλον όπου εκτελείται το πρόγραμμα.
Συγκρίνετε κάθε απαίτηση του επιλεγμένου εκτελέσιμου αρχείου (binary) ή του backend. Μια δυνατότητα με παρόμοιο όνομα, ένα ψευδώνυμο ή μια ευρεία ετικέτα τεχνολογίας δεν επαρκεί.
Επιβεβαιώστε ότι η εφαρμογή επέλεξε την προβλεπόμενη υλοποίηση. Χρησιμοποιήστε τα τεκμηριωμένα διαγνωστικά της και μια υποστηριζόμενη εναλλακτική λύση (fallback) όταν δεν πληρούνται οι απαιτήσεις.
Κάντε μία υποστηριζόμενη αλλαγή τη φορά και επαναλάβετε τον ίδιο φόρτο εργασίας. Διατηρήστε διαθέσιμη την αρχική διαμόρφωση και τη διαδρομή επαναφοράς.

Εάν η δυνατότητα αναφέρεται αλλά το λογισμικό δεν μπορεί να τη χρησιμοποιήσει

Ξεκινήστε με το ακριβές στοιχείο που αποτυγχάνει. Μια βάση δεδομένων υλικού περιγράφει την καταγεγραμμένη δυνατότητα· το λειτουργικό σύστημα ή ο hypervisor μπορεί να εκθέσει ένα διαφορετικό πραγματικό περιβάλλον. Ένα σφάλμα μη έγκυρης εντολής (illegal-instruction error) απαιτεί επίσης διερεύνηση της πραγματικής εντολής που προκάλεσε το σφάλμα και της έκδοσης του εκτελέσιμου (binary build), καθώς η αλλοίωση δεδομένων ή μια άσχετη μη υποστηριζόμενη εντολή μπορεί να προκαλέσει παρόμοιο σύμπτωμα.

Εγκαταστήστε την έκδοση της εφαρμογής, του προγράμματος οδήγησης ή του περιβάλλοντος εκτέλεσης που υποστηρίζεται για την ακριβή πλατφόρμα και χρησιμοποιήστε τη βασική γραμμή (baseline) ή την εναλλακτική έκδοση (fallback build) που τεκμηριώνει ο κατασκευαστής, εάν χρειάζεται. Μια ενημέρωση λογισμικού δεν μπορεί να δημιουργήσει μια εντολή που λείπει από τον επεξεργαστή. Οι αλλαγές στο υλικολογισμικό (firmware) και στην πολιτική ασφαλείας θα πρέπει να ακολουθούν τη διαδικασία του κατασκευαστή του συστήματος και ένα σχέδιο επαναφοράς και όχι μια γενική συνταγή βελτιστοποίησης.

Πηγές και πεδίο εφαρμογής αυτής της επεξήγησης

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual

Αυτές οι αναφορές καθορίζουν την αρχιτεκτονική συμπεριφορά και τις απαιτήσεις λογισμικού. Δεν επαληθεύουν ανεξάρτητα κάθε τιμή δυνατότητας σε μια συνδεδεμένη σελίδα μοντέλου υλικού. Για την υποστήριξη του μοντέλου, χρησιμοποιήστε τα στοιχεία τεκμηρίωσης του κατασκευαστή αυτής της σελίδας και ελέγξτε την πραγματική διαμόρφωση του συστήματος. Αυτό το άρθρο δεν παρέχει ημερομηνία δοκιμής επιδόσεων (benchmark), πιστοποίησης ή ανεξάρτητης αξιολόγησης.

Πηγές και επαλήθευση

Συντακτική ιδιοκτησία: Feex. Δεν έχει καταγραφεί ημερομηνία ανεξάρτητης αναθεώρησης. Πώς ερευνούμε.

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Οι τόμοι 1 και 2 περιγράφουν τις κατονομαζόμενες οικογένειες εντολών και το CPUID· ο τόμος 3 περιγράφει την κατάσταση, τη σελιδοποίηση, το VMX και τους ελέγχους προστασίας. Η τεκμηρίωση αρχιτεκτονικής δεν καθορίζει την υποστήριξη για ένα συγκεκριμένο μοντέλο.

Ήταν χρήσιμο αυτό το άρθρο;

Ένα ναι ή όχι είναι αρκετό. Επιλέξτε έναν λόγο εάν θέλετε ή προσθέστε μια σύντομη σημείωση.