Linux驱动 编译乱序和执行乱序
编译乱序
现代的高性能编译器在目标码优化上都具备对指令进行乱序优化的能力。编译器可以对访存的指令进行乱序,减少逻辑上不必要的访存,以及尽量提高Cache命中率和CPU的Load/Store单元的工作效率。
因此在打开编译器优化以后,看到生成的汇编码并没有严格按照代码的逻辑顺序,这是正常的。
解决办法
解决编译乱序问题,需要通过barrier()编译屏障进行。我们可以在代码中设置barrier()屏障,这个屏障可以阻挡编译器的优化。对于编译器来说,设置编译屏障可以保证屏障前的语句和屏障后的语句不乱“串门”。
如__asm____volatile__
volatile
C语言volatile关键字的作用较弱,它更多的只是避免内存访问行为的合并,对C编译器而言,volatile是暗示除了当前的执行线索以外,其他的执行线索也可能改变某内存,所以它的含义是“易变的”。
如果线程A读取var这个内存中的变量两次而没有修改var,编译器可能觉得读一次就行了,第2次直接取第1次的结果。但是如果加了volatile关键字来形容var,则就是告诉编译器线程B、线程C或者其他执行实体可能把var改掉了,因此编译器就不会再把线程A代码的第2次内存读取优化掉了。
另外,volatile也不具备保护临界资源的作用。
总之,Linux内核明显不太喜欢volatile,
执行乱序(后面的执行到前面)
执行乱序则是处理器运行时的行为。这是处理器的“乱序执行(Out-of-Order Execution)”策略。高级的CPU可以根据自己缓存的组织特性,将访存指令重新排序执行。连续地址的访问可能会先执行,因为这样缓存命中率高。有的还允许访存的非阻塞,即如果前面一条访存指令因为缓存不命中,造成长延时的存储访问时,后面的访存指令可以先执行,以便从缓存中取数。因此,即使是从汇编上看顺序正确的指令,其执行的顺序也是不可预知的。
SMP上的乱序执行
对于大多数体系结构而言,尽管每个CPU都是乱序执行,但是这一乱序对于单核的程序执行是不可见的,因为单个CPU在碰到依赖点(后面的指令依赖于前面指令的执行结果)的时候会等待,所以程序员可能感觉不到这个乱序过程。
但是这个依赖点等待的过程,在SMP处理器里面对于其他核是不可见的。比如若在CPU0上执行:

我们不能武断地认为CPU0上打印的x一定等于42,因为CPU1上即便“f=1”编译在“x=42”后面,执行时仍然可能先于“x=42”完成,所以这个时候CPU0上打印的x不一定就是42。
解决办法
处理器为了解决多核间一个核的内存行为对另外一个核可见的问题,引入了一些内存屏障的指令。譬如,ARM处理器的屏障指令包括:
- DMB(数据内存屏障):在DMB之后的显式内存访问执行前,保证所有在DMB指令之前的内存访问完成;
- DSB(数据同步屏障):等待所有在DSB指令之前的指令完成(位于此指令前的所有显式内存访问均完成,位于此指令前的所有缓存、跳转预测和TLB维护操作全部完成);
- ISB(指令同步屏障):Flush流水线,使得所有ISB之后执行的指令都是从缓存或内存中获得的。
Linux内核的自旋锁、互斥体等互斥逻辑,需要用到上述指令:在请求获得锁时,调用屏障指令;在解锁时,也需要调用屏障指令。
用处
前面提到每个CPU都是乱序执行,但是单个CPU在碰到依赖点的时候会等待,所以执行乱序对单核不一定可见。但是,当程序在访问外设的寄存器时,这些寄存器的访问顺序在CPU的逻辑上构不成依赖关系,但是从外设的逻辑角度来讲,可能需要固定的寄存器读写顺序,这个时候,也需要使用CPU的内存屏障指令。内核文档Documentation/memory-barriers.txt和Documentation/io_ordering.txt对此进行了描述。
Linux内核的自旋锁、互斥体等互斥逻辑,需要用到上述指令:在请求获得锁时,调用屏障指令;在解锁时,也需要调用屏障指令。
各种内存屏蔽指令
在Linux内核中,定义了读写屏障mb()、读屏障rmb()、写屏障wmb()、以及作用于寄存器读写的__iormb()、__iowmb()这样的屏障API。读写寄存器的readl_relaxed()和readl()、writel_relaxed()和writel()API的区别就体现在有无屏障方面。
相关文章:
Linux驱动 编译乱序和执行乱序
编译乱序 现代的高性能编译器在目标码优化上都具备对指令进行乱序优化的能力。编译器可以对访存的指令进行乱序,减少逻辑上不必要的访存,以及尽量提高Cache命中率和CPU的Load/Store单元的工作效率。 因此在打开编译器优化以后,看到生成的汇编…...
京东大数据平台(京东数据分析):9月京东牛奶乳品排行榜
鲸参谋监测的京东平台9月份牛奶乳品市场销售数据已出炉! 9月份,牛奶乳品市场销售呈大幅上涨。鲸参谋数据显示,今年9月,京东平台牛奶乳品市场的销量为2000万,环比增长约65%,同比增长约3%;销售额为…...
Hadoop RPC简介
数新网络-让每个人享受数据的价值https://www.datacyber.com/ 前 言 RPC(Remote Procedure Call)远程过程调用协议,一种通过网络从远程计算机上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。RPC它假定某些协议的存在,例…...
你没有见过的 git log 风格
背景 git大家都不陌生,git log 也是大家经常用的指令,今天分享三种 git log的美化格式,大家看看哪种更易读。 git log -15 --graph --decorate --oneline 带有 pretty 格式的git log 风格 log --color --graph --prettyformat:‘%Cred%h%C…...
轻松搭建个人邮件服务器:实现远程发送邮件的hMailServer配置
文章目录 前言1. 安装hMailServer2. 设置hMailServer3. 客户端安装添加账号4. 测试发送邮件5. 安装cpolar6. 创建公网地址7. 测试远程发送邮件8. 固定连接公网地址9. 测试固定远程地址发送邮件 前言 hMailServer 是一个邮件服务器,通过它我们可以搭建自己的邮件服务,通过cpola…...
刷题笔记day08-字符串01
344. 反转字符串 思路1:使用双指针的方法,前后交换 func reverseString(s []byte) {// 思路1:使用双指针进行交换// 思路2:使用库函数进行交换for i, j : 0, len(s) - 1; i < j; {s[i], s[j] s[j], s[i]ij--} }思路2&…...
Pure-Pursuit 跟踪双移线 Gazebo 仿真
Pure-Pursuit 跟踪双移线 Gazebo 仿真 主要参考学习下面的博客和开源项目 自动驾驶规划控制(A*、pure pursuit、LQR算法,使用c在ubuntu和ros环境下实现) https://github.com/NeXTzhao/planning Pure-Pursuit 的理论基础见今年六月…...
Selenium学习(Java + Edge)
Selenium /səˈliːniəm/ 1. 简介 Selenium是一个用于Web应用程序自动化测试工具。Selenium测试直接运行在浏览器中,就像真正的用户在操作一样。支持的浏览器包括IE、Mozilla Firefox、Safari、Google Chrome、Opera、Edge等。 适用于自动化测试&#x…...
项目管理-组织战略类型和层次讲解
组织战略类型和层次 对于不同的组织战略可能会采用不同的项目管理形式,组织作为项目管理的载体,其战略决策对项目管理体系的架构,对组织与项目之间责权利的划分具有深远的影响,组织的战略文化也会影响到项目的组织文化氛围。因此…...
面试算法50:向下的路径节点值之和
题目 给定一棵二叉树和一个值sum,求二叉树中节点值之和等于sum的路径的数目。路径的定义为二叉树中顺着指向子节点的指针向下移动所经过的节点,但不一定从根节点开始,也不一定到叶节点结束。例如,在如图8.5所示中的二叉树中有两条…...
dbeaver查看表,解决证书报错current license is non-compliant for [jdbc]
http://localhost:9200/_license { “license” : { “status” : “active”, “uid” : “b91ae0e0-b04d-4e20-8730-cf0bca7b2035”, “type” : “basic”, “issue_date” : “2023-02-22T14:33:27.648Z”, “issue_date_in_millis” : 1677076407648, “max_nodes” : 10…...
网络安全进阶学习第二十一课——XXE
文章目录 一、XXE简介二、XXE原理三、XXE危害四、XXE如何寻找五、XXE限制条件六、XXE分类七、XXE利用1、读取任意文件1.1、有回显1.2、没有回显 2、命令执行(情况相对较少见)3、内网探测/SSRF4、拒绝服务攻击(DDoS)4.1、内部实体4.2、参数实体 八、绕过基…...
如何将 ruby 打包类似于jdk在另一台相同架构的机器上面开箱即用
需求 目前工作中使用到了ruby作为java 项目的中转语言,但是部署ruby的时候由于环境的不同会出现安装依赖包失败的问题,如何找到一种开箱即用的方式类似于java 中的jdk内置jvm这种方式 解决 TruffleRuby 完美解决问题,TruffleRuby 是使用 T…...
vue封装独立组件:实现分格密码输入框/验证码输入框
目录 第一章 实现效果 第二章 核心实现思路 第三章 封装组件代码实现 第一章 实现效果 为了方便小编的父组件随便找了个页面演示的通过点击按钮,展示子组件密码输入的输入框通过点击子组件输入框获取焦点,然后输入验证码数字即可子组件的确定按钮是验…...
从2D圆形到3D椭圆
要将一个2D圆形转换成3D椭圆,我们需要使用CSS的transform属性和一些基本的几何知识。首先,让我们创建一个HTML元素,如下所 html <div class"circle"></div> 然后,使用CSS样式将其转换成3D椭圆 css .circ…...
Linux CentOS7.9安装OpenJDK17
Linux CentOS7.9安装OpenJDK17 一、OpenJDK下载 清华大学开源软件镜像站 国内的站点,下载速度贼快 二、上传解压 文件上传到服务器后,解压命令: tar -zxvf jdk-xxxx-linux-x64.tar.gz三、配置环境 export JAVA_HOME/home/local/java/j…...
计算机网络第4章-网络层(1)
引子 网络层能够被分解为两个相互作用的部分: 数据平面和控制平面。 网络层概述 路由器具有截断的协议栈,即没有网络层以上的部分。 如下图所示,是一个简单网络: 转发和路由选择:数据平面和控制平面 网络层的作用…...
单元测试学习
回顾测试理论基础 单元测试基础知识 什么是单元测试 单元测试流程、测试计划 测试策略设计、实现 单元测试 - 执行 HTML 报告生成 1 软件测试分类 目标 回顾测试理论知识-测试分类 1. 测 试分类 代码可见度上-划分分类: 1. 黑盒测试 2. 灰盒测试 3. …...
python编写接口测试文档(以豆瓣搜索为例)
📢专注于分享软件测试干货内容,欢迎点赞 👍 收藏 ⭐留言 📝 如有错误敬请指正!📢交流讨论:欢迎加入我们一起学习!📢资源分享:耗时200小时精选的「软件测试」资…...
C++查看Class类结构
cl指令 cl test.cpp /d1reportSingleClassLayout 类名 注意。上面指令是d1,1是数字1 , 不是字母l;...
观成科技:隐蔽隧道工具Ligolo-ng加密流量分析
1.工具介绍 Ligolo-ng是一款由go编写的高效隧道工具,该工具基于TUN接口实现其功能,利用反向TCP/TLS连接建立一条隐蔽的通信信道,支持使用Let’s Encrypt自动生成证书。Ligolo-ng的通信隐蔽性体现在其支持多种连接方式,适应复杂网…...
地震勘探——干扰波识别、井中地震时距曲线特点
目录 干扰波识别反射波地震勘探的干扰波 井中地震时距曲线特点 干扰波识别 有效波:可以用来解决所提出的地质任务的波;干扰波:所有妨碍辨认、追踪有效波的其他波。 地震勘探中,有效波和干扰波是相对的。例如,在反射波…...
CMake控制VS2022项目文件分组
我们可以通过 CMake 控制源文件的组织结构,使它们在 VS 解决方案资源管理器中以“组”(Filter)的形式进行分类展示。 🎯 目标 通过 CMake 脚本将 .cpp、.h 等源文件分组显示在 Visual Studio 2022 的解决方案资源管理器中。 ✅ 支持的方法汇总(共4种) 方法描述是否推荐…...
AI书签管理工具开发全记录(十九):嵌入资源处理
1.前言 📝 在上一篇文章中,我们完成了书签的导入导出功能。本篇文章我们研究如何处理嵌入资源,方便后续将资源打包到一个可执行文件中。 2.embed介绍 🎯 Go 1.16 引入了革命性的 embed 包,彻底改变了静态资源管理的…...
CSS设置元素的宽度根据其内容自动调整
width: fit-content 是 CSS 中的一个属性值,用于设置元素的宽度根据其内容自动调整,确保宽度刚好容纳内容而不会超出。 效果对比 默认情况(width: auto): 块级元素(如 <div>)会占满父容器…...
iview框架主题色的应用
1.下载 less要使用3.0.0以下的版本 npm install less2.7.3 npm install less-loader4.0.52./src/config/theme.js文件 module.exports {yellow: {theme-color: #FDCE04},blue: {theme-color: #547CE7} }在sass中使用theme配置的颜色主题,无需引入,直接可…...
基于PHP的连锁酒店管理系统
有需要请加文章底部Q哦 可远程调试 基于PHP的连锁酒店管理系统 一 介绍 连锁酒店管理系统基于原生PHP开发,数据库mysql,前端bootstrap。系统角色分为用户和管理员。 技术栈 phpmysqlbootstrapphpstudyvscode 二 功能 用户 1 注册/登录/注销 2 个人中…...
c++第七天 继承与派生2
这一篇文章主要内容是 派生类构造函数与析构函数 在派生类中重写基类成员 以及多继承 第一部分:派生类构造函数与析构函数 当创建一个派生类对象时,基类成员是如何初始化的? 1.当派生类对象创建的时候,基类成员的初始化顺序 …...
根目录0xa0属性对应的Ntfs!_SCB中的FileObject是什么时候被建立的----NTFS源代码分析--重要
根目录0xa0属性对应的Ntfs!_SCB中的FileObject是什么时候被建立的 第一部分: 0: kd> g Breakpoint 9 hit Ntfs!ReadIndexBuffer: f7173886 55 push ebp 0: kd> kc # 00 Ntfs!ReadIndexBuffer 01 Ntfs!FindFirstIndexEntry 02 Ntfs!NtfsUpda…...
LangFlow技术架构分析
🔧 LangFlow 的可视化技术栈 前端节点编辑器 底层框架:基于 (一个现代化的 React 节点绘图库) 功能: 拖拽式构建 LangGraph 状态机 实时连线定义节点依赖关系 可视化调试循环和分支逻辑 与 LangGraph 的深…...
