在 rdtsc 之前调用 cpuid 以防止出现故障？ [复制]

【问题标题】：Calling cpuid before rdtsc to prevent out of order? [duplicate]在 rdtsc 之前调用 cpuid 以防止出现故障？ [复制]
【发布时间】：2021-11-20 03:28:31
【问题描述】：

我试图在我的 rdtsc 函数之前调用 cpuid 以防止出现故障。我最初使用这个 rdtsc 函数来获取 2 个时间戳，并且经常得到负数，这是不可取的。这是rdtsc函数，我应该如何实现cpuid？还是叫 int main 函数？

inline uint64_t rdtsc() {
    unsigned long a, d;
    asm volatile ("rdtsc":"=a" (a), "=d" (d));
    return a | ((uint16_t)d << 32);
}

【问题讨论】：

this question 中的一些信息。还有许多其他人处理这个问题。
通常您希望lfence 作为 OoO exec 的障碍，而不是慢速 CPUID。另请参阅 How to get the CPU cycle count in x86_64 from C++? 以了解运行 rdtsc 的工作代码，它避免将高 32 位截断为 16 位。
另见What's up with the "half fence" behavior of rdtscp?（以及页面顶部链接的重复项列表。其中一些显示_mm_lfence()，或将lfence; rdtsc 放入一个asm 模板中。）
非常感谢。与使用 cpuid 相比，我们能否将 lfence/mfence 描述为一种更集中的序列化指令方式？我注意到使用 cpuid 速度较慢，测量需要更长的时间。

【解决方案1】：

(uint16_t) d << 32 的行为未由 C 标准定义。

<< 的左操作数是(uint16_t) d。转换后，将执行整数提升，因此uint16_t 值被转换为int。¹这在您的 C 实现中可能是 32 位。当移位量等于或超过左操作数宽度时，C 标准没有定义<< 的行为。

要修复此代码，请使用return a | (uint64_t) d << 32;。

大多数编译器都会对此发出警告。注意编译器警告消息。最好将它们提升为错误。（对于 GCC 或 Clang，使用 -Werror。对于 MSVC，使用 /WX。）

脚注

¹ 这假设int 的宽度超过 16 位。如果 int 只有 16 位，(uint16_t) d << 32 仍然未定义，因为 32 比左操作数类型 16 宽。

【讨论】：