prfm命令初探
1. 前言
在查看一段neon代码时,发现有如下片段,为使用汇编进行数据预取操作。这是一个新的知识点,记录一下学习过程。
__asm__ volatile("prfm pldl2keep,[%0, #8192] \n""prfm pldl1keep,[%0, #1024] \n":"=r"(tmp_src):"0"(tmp_src):"cc", "memory");
2. GCC内联汇编
GCC中的内联汇编格式如下
__asm__ __volatile__(指令部: 输出部: 输入部: 副作用列表)
其中的知识点列出如下:
1)__asm__/asm是GCC中的一个关键字,用来声明一个内联汇编表达式。
2)__volatile__/volatile是GCC中的一个关键字,告诉编译器不允许对后面嵌入的代码进行优化。
3)指令部中带有%的数字如%0、%1等,表示需要使用寄存器的操作数
4)输出部:用于描述在指令部中可以修改的C语言变量和它的约束条件。一般以"="/"+"开头,"="表示操作数可写,"+"表示可读可写;然后是一个字母,表示对操作数类型的说明。
5)输入部:描述指令部中智能读取的C语言变量以及约束条件。输入部中的参数只有只读属性,所以不能使用"="/"+"进行修饰。
6)副作用列表:一般以“memory”结束。“cc”表示内嵌代码修改了状态寄存器的相关标志位;“memory”告诉编译器内嵌代码改变了内存状态
看一个例子,代码如下,实现将寄存器中的数据读取出来。
<arch/arm64/include/asm/irqflags.h>static inline unsigned long arch_local_irq_save(void)
{unsigned long flags;asm volatile("mrs %0, daif //读取PSTAT寄存器中的DAIF域到flags变量"msr daifset, #2" //关闭IRQ: "=r" (flags):: "memory");return flags;
}
输出部中%0对应"=r" (flags),“=”表示操作数具备可写属性,“r”表示使用一个通用寄存器;输入部为空;副作用列表表示代码改变了内存状态。
3. prfm指令
prfm是ARM中的一个汇编指令,用于执行预取操作,旨在减少未来的缓存缺失延迟。通过预先加载数据到缓存中,可以在后续访问这些数据时更快地获取它们,从而提高程序的整体性能。
1)命令基本形式
prfm命令的基本形式如下
prfm <type>, <address>
其中<type>表示预取类型,常见类型包括pld、pld1keep、pld2keep等;<address>表示要预取的数据所在的内存地址。
2)预取类型
- pld;将数据预取到最后一级缓存(L1或L2),数据块大小一般为64字节。
- pldl1keep;将数据预取到L1数据缓存,数据块大小一般为64字节。
- pldl2keep;将数据预取到L2数据缓存,数据块大小一般为64字节。
由于涉及到内存操作,有必要在执行预取之前确保地址有效,这也算是一种防御性编程。
4. 小结
再回到最上面的代码,其作用为将tmp_src为基地址偏移8192个字节处的数据加载到L2缓存,并将tmp_src为基地址偏移1024个字节处的数据加载到L1缓存。": "=r"(srcdata_p)":表示 srcdata_p 可以存储在任意类型的寄存器中,并且会被更新;:"0"(srcdata_p)":表示使用与输出约束相同的寄存器编号,即 srcdata_p。
5. 参考
https://zhuanlan.zhihu.com/p/465498325
https://www.cnblogs.com/FireLife-Cheng/p/18186919
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