GCC'ye sadece yükleme/depolama değil, herhangi bir talimatı yeniden sipariş etmemesini söylemenin bir yolu var mı?

Question

Bir RTOS için irq_lock()/irq_unlock() uygulamasında çalışıyorum ve bir sorun bulundu. CPU'nun kesilen kilitlerle ne kadar zaman harcadığını kesinlikle en aza indirmek istiyoruz.

static ALWAYS_INLINE unsigned int _do_irq_lock(void) 
{ 
    unsigned int key; 

    __asm__ volatile (
     "pushfl;\n\t" 
     "cli;\n\t" 
     "popl %0;\n\t" 
     : "=g" (key) 
     : 
     : "memory" 
     ); 

    return key; 
} 

sorun onlar sadece kayıtlarını ve bellek dokunursan derleyici hala kritik bölüme potansiyel pahalı operasyonlar yeniden düzenlemek olacaktır: Şu anda, x86 bizim irq_lock() satır içi işlevi "bellek" clobber kullanır. Spesifik bir örnek bizim çekirdeğin uyku işlevinde buradadır:

void k_sleep(int32_t duration) 
{ 
    __ASSERT(!_is_in_isr(), ""); 
    __ASSERT(duration != K_FOREVER, ""); 

    K_DEBUG("thread %p for %d ns\n", _current, duration); 

    /* wait of 0 ns is treated as a 'yield' */ 
    if (duration == 0) { 
     k_yield(); 
     return; 
    } 

    int32_t ticks = _TICK_ALIGN + _ms_to_ticks(duration); 
    int key = irq_lock(); 

    _remove_thread_from_ready_q(_current); 
    _add_thread_timeout(_current, NULL, ticks); 

    _Swap(key); 
} 

pahalı matematik yapar 'Keneler' hesaplama, biz kesmeleri kilitlemek içinde nerede yeniden sıralanmış alır, bu yüzden kesintilerini __divdi3 aradığınız değil olan kilitli ne istediğimizi:

Dump of assembler code for function k_sleep: 
    0x0010197a <+0>: push %ebp 
    0x0010197b <+1>: mov %esp,%ebp 
    0x0010197d <+3>: push %ebx 
    0x0010197e <+4>: push %edx 
    0x0010197f <+5>: mov 0x8(%ebp),%edx 
    0x00101982 <+8>: test %edx,%edx 
    0x00101984 <+10>: jne 0x10198d <k_sleep+19> 
    0x00101986 <+12>: call 0x101944 <k_yield> 
    0x0010198b <+17>: jmp 0x1019f5 <k_sleep+123> 
    0x0010198d <+19>: mov $0x64,%eax 
    0x00101992 <+24>: push $0x0 
    0x00101994 <+26>: imul %edx 
    0x00101996 <+28>: add $0x3e7,%eax 
    0x0010199b <+33>: push $0x3e8 
    0x001019a0 <+38>: adc $0x0,%edx 
    0x001019a3 <+41>: push %edx 
    0x001019a4 <+42>: push %eax 
    0x001019a5 <+43>: call 0x1000a0 <__divdi3> 
    0x001019aa <+48>: add $0x10,%esp 
    0x001019ad <+51>: inc %eax 
    0x001019ae <+52>: mov %eax,-0x8(%ebp) 
    0x001019b1 <+55>: pushf 
    0x001019b2 <+56>: cli  
    0x001019b3 <+57>: pop %ebx 
    0x001019b4 <+58>: pushl 0x1045e8 
    0x001019ba <+64>: call 0x101726 <_remove_thread_from_ready_q> 
    0x001019bf <+69>: mov 0x1045e8,%eax 
    0x001019c4 <+74>: mov -0x8(%ebp),%edx 
    0x001019c7 <+77>: movl $0x0,0x24(%eax) 
    0x001019ce <+84>: mov %edx,0x28(%eax) 
    0x001019d1 <+87>: mov %eax,0x20(%eax) 
    0x001019d4 <+90>: lea 0x18(%eax),%edx 
    0x001019d7 <+93>: add $0x28,%eax 
    0x001019da <+96>: mov %eax,(%esp) 
    0x001019dd <+99>: mov $0x10162b,%ecx 
    0x001019e2 <+104>: mov $0x1045ec,%eax 
    0x001019e7 <+109>: call 0x101667 <sys_dlist_insert_at> 
    0x001019ec <+114>: mov %ebx,(%esp) 
    0x001019ef <+117>: call 0x100f77 <_Swap> 
    0x001019f4 <+122>: pop %eax 
    0x001019f5 <+123>: mov -0x4(%ebp),%ebx 
    0x001019f8 <+126>: leave 
    0x001019f9 <+127>: ret  
End of assembler dump. 

:

Dump of assembler code for function k_sleep: 
    0x0010197a <+0>: push %ebp 
    0x0010197b <+1>: mov %esp,%ebp 
    0x0010197d <+3>: push %edi 
    0x0010197e <+4>: push %esi 
    0x0010197f <+5>: push %ebx 
    0x00101980 <+6>: mov 0x8(%ebp),%edi 
    0x00101983 <+9>: test %edi,%edi 
    0x00101985 <+11>: jne 0x101993 <k_sleep+25> 
    0x00101987 <+13>: lea -0xc(%ebp),%esp 
    0x0010198a <+16>: pop %ebx 
    0x0010198b <+17>: pop %esi 
    0x0010198c <+18>: pop %edi 
    0x0010198d <+19>: pop %ebp 
    0x0010198e <+20>: jmp 0x101944 <k_yield> 
    0x00101993 <+25>: pushf 
    0x00101994 <+26>: cli  
    0x00101995 <+27>: pop %esi 
    0x00101996 <+28>: pushl 0x104608 
    0x0010199c <+34>: call 0x101726 <_remove_thread_from_ready_q> 
    0x001019a1 <+39>: mov $0x64,%eax 
    0x001019a6 <+44>: imul %edi 
    0x001019a8 <+46>: mov 0x104608,%ebx 
    0x001019ae <+52>: add $0x3e7,%eax 
    0x001019b3 <+57>: adc $0x0,%edx 
    0x001019b6 <+60>: mov %ebx,0x20(%ebx) 
    0x001019b9 <+63>: movl $0x0,(%esp) 
    0x001019c0 <+70>: push $0x3e8 
    0x001019c5 <+75>: push %edx 
    0x001019c6 <+76>: push %eax 
    0x001019c7 <+77>: call 0x1000a0 <__divdi3> 
    0x001019cc <+82>: add $0x10,%esp 
    0x001019cf <+85>: inc %eax 
    0x001019d0 <+86>: mov %eax,0x28(%ebx) 
    0x001019d3 <+89>: movl $0x0,0x24(%ebx) 
    0x001019da <+96>: lea 0x18(%ebx),%edx 
    0x001019dd <+99>: mov $0x10460c,%eax 
    0x001019e2 <+104>: add $0x28,%ebx 
    0x001019e5 <+107>: mov $0x10162b,%ecx 
    0x001019ea <+112>: push %ebx 
    0x001019eb <+113>: call 0x101667 <sys_dlist_insert_at> 
    0x001019f0 <+118>: mov %esi,0x8(%ebp) 
    0x001019f3 <+121>: pop %eax 
    0x001019f4 <+122>: lea -0xc(%ebp),%esp 
    0x001019f7 <+125>: pop %ebx 
    0x001019f8 <+126>: pop %esi 
    0x001019f9 <+127>: pop %edi 
    0x001019fa <+128>: pop %ebp 
    0x001019fb <+129>: jmp 0x100f77 <_Swap> 
End of assembler dump. 

Biz 'kene' uçucu bildirerek istediğimiz sipariş alabilirsiniz keşfetti 0

Ancak, bu sadece bir noktada giderir. Irq_lock() uygulamasının her yerde doğru şeyi yapacağı şekilde değiştirmesi için bir yönteme ihtiyacımız var ve şu anda "hafıza" yongası yeterli değil.

Answer 1

Mimariniz zaten x86 olduğundan, bellek kilidi yerine __sync_synchronize kullanmayı deneyin. X86 tarafından desteklenen tam bir donanım bellek bariyeri.