如何制作跨平台的C++内联汇编语言？

Question

我翻译了以下代码：

我黑掉了以下代码：

unsigned long long get_cc_time () volatile {
  uint64 ret;
  __asm__ __volatile__("rdtsc" : "=A" (ret) : :);
  return ret;
}

这段代码在g++上可以运行，但在Visual Studio上无法运行。 如何进行移植？ 应该使用哪些宏来检测VS / g++？

- Łukasz Lew

Answer 1

#if defined(_MSC_VER)
// visual c
#elif defined(__GCCE__)
// gcce
#else
// unknown
#endif

我内嵌汇编的技能有些生疏，但它的工作原理如下：

__asm
{
// some assembler code
}

但是只要使用rdtsc，您就可以使用内置函数：

unsigned __int64 counter;
counter = __rdtsc();

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/twchhe95.aspx

- Virne

---

有没有适用于intrinsics rdtsc的Linux变体？谢谢！ - Łukasz Lew

Answer 2

除了OP提出的具体问题之外，我找到了一种方法来定义一个宏，适用于两个语法版本：

#ifdef _MSC_VER
#   define ASM(asm_literal) \
        __asm { \
            asm_literal \
        };
#elif __GNUC__ || __clang__
#   define ASM(asm_literal) \
        "__asm__(\"" \
            #asm_literal \
        "\" : : );"
#endif

很不幸，由于预处理器在宏扩展之前剥离换行符，因此您需要使用此宏来包围每个汇编语句。

float abs(float x) {
    ASM( fld     dword ptr[x] );
    ASM( fabs                 );
    ASM( fstp    dword ptr[x] );

    return x;
}

请注意，GCC和clang 使用AT&T/UNIX汇编语法，但MSVC使用Intel汇编语法（虽然找不到任何官方来源）。但幸运的是，GCC/clang也可以配置为使用Intel语法。要么使用__asm__(".intel_syntax noprefix");/ __asm__(".att_syntax prefix");（一定要重置更改，因为它会影响从那一点开始生成的所有汇编代码，甚至是由编译器从C源代码生成的汇编代码）。这将使我们拥有以下宏：

#ifdef _MSC_VER
#   define ASM(asm_literal) \
        __asm { \
            asm_literal \
        };
#elif __GNUC__ || __clang__
#   define ASM(asm_literal) \
        "__asm__(\".intel_syntax noprefix\");" \
        "__asm__(\"" \
            #asm_literal \
        "\" : : );" \
        "__asm__(\".att_syntax prefix\");"
#endif

或者您也可以使用-masm=intel标志，使用GCC/clang进行编译，这会全局切换语法。

- Philipp Stephan

Answer 3

VC++中有一个名为"_MSC_VER"的宏，MSDN上描述其为“Microsoft特定”，并且在其他编译器编译代码时可能未定义。您可以使用#ifdef来确定编译器类型，并针对gcc和VC++编译不同的代码。

#ifdef _MSC_VER
    //VC++ version
#else
    //gcc version
#endif

- sharptooth

Answer 4

直接使用RDTSC指令存在一些严重的缺点：

• TSC不能保证在所有CPU上同步，因此如果您的线程/进程从一个CPU核心迁移到另一个核心，则TSC可能会出现“时间扭曲”，除非您使用线程/进程亲和性来防止迁移。
• TSC不能保证以恒定速率增加，特别是在启用电源管理或“C1时钟斜坡”功能的PC上。对于具有多个CPU的计算机，这可能会增加偏差（例如，如果您有一个正在自旋的线程和一个正在睡眠的线程，则一个TSC可能比另一个TSC快）。
• 直接访问TSC不允许您利用HPET。

使用操作系统计时器接口更好，但根据实现方式仍可能存在一些相同的缺点：

• Linux：clock_gettime()
• Windows：QueryPerformanceCounter()

还要注意，Microsoft Visual C++在针对64位处理器时不支持内联汇编，因此需要使用Virne提到的__rdtsc()内部函数。

- bk1e

---

甚至更好的是使用一个平台无关的库组件，如http://www.dre.vanderbilt.edu/Doxygen/Stable/ace/classACE__High__Res__Timer.html。 - lothar

TSC 也有其缺点，正如所描述的那样，但它也有其优点。它非常快（20-30 个时钟周期），而所有其他机制（如 HPET）都需要进入 ring 0，因此成本为 1000 个时钟周期或更多。它是精确的，而标准操作系统工具通常只提供 10 毫秒的粒度。HPET 在许多系统上不可用，即使可用，也可能只能由超级用户访问。别问我为什么 - 只需找到最近的 Linux 盒子并检查 /dev/hpet 上的权限即可。 - Eugene Smith

关于同步，桌面英特尔处理器通常在多个核心之间同步（不确定移动版英特尔是否也是如此），而在AMD处理器上，您可以通过修改线程的处理器亲和性来限制跨核心迁移。 - Eugene Smith