我正在尝试使用__rdtscp
intrinsinc 函数来测量时间间隔。目标平台是 Linux x64,CPU Intel Xeon X5550。尽管constant_tsc
为此处理器设置了标志,但校准__rdtscp
会产生非常不同的结果:
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 256
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 330.667
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 345.043
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 166.054
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 256
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 345.043
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 256
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 330.667
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 256
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 330.667
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 330.667
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 345.043
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 256
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 125.388
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 360.727
$ taskset -c 1 ./ticks
Ticks per usec: 345.043
正如我们所看到的,程序执行之间的差异可以达到 3 倍(125-360)。这种不稳定性不适用于任何测量。
这是代码(gcc 4.9.3,在 Oracle Linux 6.6 上运行,内核 3.8.13-55.1.2.el6uek.x86_64):
// g++ -O3 -std=c++11 -Wall ticks.cpp -o ticks
#include <x86intrin.h>
#include <ctime>
#include <cstdint>
#include <iostream>
int main()
{
timespec start, end;
uint64_t s = 0;
const double rdtsc_ticks_per_usec = [&]()
{
unsigned int dummy;
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);
uint64_t rd_start = __rdtscp(&dummy);
for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i) ++s;
uint64_t rd_end = __rdtscp(&dummy);
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &end);
double usec_dur = double(end.tv_sec) * 1E6 + end.tv_nsec / 1E3;
usec_dur -= double(start.tv_sec) * 1E6 + start.tv_nsec / 1E3;
return (double)(rd_end - rd_start) / usec_dur;
}();
std::cout << s << std::endl;
std::cout << "Ticks per usec: " << rdtsc_ticks_per_usec << std::endl;
return 0;
}
当我在 Windows 7、i7-4470、VS2015 下运行非常相似的程序时,校准结果相当稳定,只有最后一位的差异很小。
所以问题是——这个问题是关于什么的?是 CPU 问题、Linux 问题还是我的代码问题?