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2018q1 Homework3 (list)
contributed by < BodomMoon >
tags BodomMoon list sysprog2018
內容大綱
- 測試環境
- 函式庫優化測試
測試環境
$ lscpu
Architecture: x86_64
CPU 作業模式： 32-bit, 64-bit
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 8
On-line CPU(s) list: 0-7
每核心執行緒數： 2
每通訊端核心數： 4
Socket(s): 1
NUMA 節點： 1
供應商識別號： GenuineIntel
CPU 家族： 6
型號： 142
Model name: Intel(R) Core(TM) i7-8550U CPU @ 1.80GHz
製程： 10
CPU MHz： 3181.463
CPU max MHz: 4000.0000
CPU min MHz: 400.0000
BogoMIPS: 3984.00
虛擬： VT-x
L1d 快取： 32K
L1i 快取： 32K
L2 快取： 256K
L3 快取： 8192K
NUMA node0 CPU(s): 0-7
函式庫優化測試
list.h 中有許多函式可以進行類似以下的優化：
static inline void list_splice(struct list_head *list, struct list_head *head){
//以下註解掉的皆為原始程式碼
//struct list_head *head_first = head->next;
//struct list_head *list_first = list->next;
//struct list_head *list_last = list->prev;
/*head->next = list_first;
list_first->prev = head;
list_last->next = head_first;
head_first->prev = list_last;*/
if (list_empty(list))
return;
list->prev->next = head->next;
head->next->prev = list->prev;
head->next = list->next;
list->next->prev = head;
}
本修改是基於不再透過類似 temp 變數而是直接按照特定順序操作，犧牲少許可讀性減少多餘的記憶體空間使用的作法。但在修改的同時我也思考到「如此簡單的邏輯調換 gcc 會不會已經能夠自動處理？」
經過以下比對：
gcc -OX -S list_splice.c -o list_org
gcc -OX -S list_splice_test.c -o list_opt
OX測試過O2 O3
在以上測試中 opt 的版本比起 org 的版本指令數都的確有所減少，再經過 perf 的測試：
org 優化前的版本
perf stat --repeat 200 -e cache-misses,cache-references,instructions,cycles ./list_org
Performance counter stats for './list_org' (200 runs):
4,015 cache-misses # 10.801 % of all cache refs ( +- 6.16% )
37,169 cache-references ( +- 0.43% )
556,034 instructions # 0.75 insn per cycle ( +- 0.15% )
746,289 cycles ( +- 0.83% )
0.000504717 seconds time elapsed ( +- 2.38% )
opt 優化後的版本
perf stat --repeat 200 -e cache-misses,cache-references,instructions,cycles ./list_opt
Performance counter stats for './list_opt' (200 runs):
841 cache-misses # 2.248 % of all cache refs ( +- 8.58% )
37,425 cache-references ( +- 0.41% )
556,999 instructions # 0.85 insn per cycle ( +- 0.14% )
654,017 cycles ( +- 0.63% )
0.000360601 seconds time elapsed ( +- 1.06% )
可見犧牲部份可讀性後效能的確有所提昇
某種程度上用 bitwise 運算不也是在犧牲可讀性換取效能嗎？
BodomMoon
