Linux下的rdtsc定时器不准确吗？ [英] Is rdtsc timer inaccurate in linux?

问题描述

 __inline__ uint64_t rdtsc() {
    uint32_t low, high;
    __asm__ __volatile__ (
        "xorl %%eax,%%eax \n    cpuid"
        ::: "%rax", "%rbx", "%rcx", "%rdx" );
    __asm__ __volatile__ (
                          "rdtsc" : "=a" (low), "=d" (high));
    return (uint64_t)high << 32 | low;
}

我在程序中使用了上面的rdtsc函数作为计时器：
以下代码导致312-344个时钟周期：

I have used the above rdtsc function as a timer in my program: The following code results in 312-344 clock cycles:

 start = rdtsc();
 stop = rdtsc();

 elapsed_ticks = (unsigned)((stop-start));
 printf("\n%u ticks\n",elapsed_ticks);

每次运行上面的代码时，我得到不同的值。这是为什么？

every time I run the above code I get different values. Why is that?

我在Visual C ++中运行相同的代码，在intrin.h中使用了rdtsc函数。我得到一个恒定的价值18时钟。是的，它是不断的每一个运行！有人可以解释吗？谢谢！

I ran the same code in Visual C++ which uses an rdtsc function in "intrin.h". I was getting a constant value of 18 clocks.Yes, it was constant on every run! Can someone please explain? Thanks!

推荐答案

使用TSC获取可靠的时间戳非常困难。主要的问题是：

It's quite difficult to get reliable timestamps using the TSC. The main problems are:

• 在旧的多核处理器上，不同内核的速率会有不同的变化，到不同的负载;


• 在更新的处理器上，速率保持不变，而时钟速度变化，因此轻负载内核的时序可能看起来比它们慢。


• 无序执行可能意味着当您认为寄存器未被读取。

您的函数正在执行 cpuid 指令并忽略其结果，以及读取TSC，以尝试减轻上一个问题。这是一个序列化指令，它强制按顺序执行。但是，它也是一个慢的指令，所以如果你尝试测量一个非常短的时间，将影响结果。

Your function is executing the cpuid instruction and ignoring its result, as well as reading the TSC, to try to mitigate the last issue. That's a serialising instruction, which forces in-order execution. However, it's also rather a slow instruction, so will affect the result if you try to measure an extremely short time.

如果我从函数中删除该指令，相当于你在VC ++中使用的内在函数：

If I remove that instruction from the function to make it equivalent to the intrinsic you're using in VC++:

inline uint64_t rdtsc() {
    uint32_t low, high;
    asm volatile ("rdtsc" : "=a" (low), "=d" (high));
    return (uint64_t)high << 32 | low;
}

那么我得到更一致的值，但重新引入潜在的指令排序问题。

then I get more consistent values, but reintroduce the potential instruction-ordering issue.

此外，确保使用优化进行编译（例如，如果使用GCC，则 -O3 否则该函数可能不会内联。

Also, make sure you're compiling with optimisation (e.g. -O3 if you're using GCC), otherwise the function may not be inlined.

这篇关于Linux下的rdtsc定时器不准确吗？的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！