在 2.6 內核中,隨處可以見到 likely() 和 unlikely() 的身影,那么為什么要用它們?它們之間有什么區別?
首先要明確:
??????????? if(likely(value)) 等價于 if(value)
??????????? if(unlikely(value)) 也等價于 if(value)
也就是說 likely() 和 unlikely() 從閱讀和理解代碼的角度來看,是一樣的!!!
這兩個宏在內核中定義如下:
#define likely(x)?????? __builtin_expect((x),1)
#define unlikely(x)???? __builtin_expect((x),0)
__builtin_expect() 是 GCC (version >= 2.96)提供給程序員使用的,目的是將“分支轉移”的信息提供給編譯器,這樣編譯器可以對代碼進行優化,以減少指令跳轉帶來的性能下降。
__builtin_expect((x),1) 表示 x 的值為真的可能性更大;
__builtin_expect((x),0) 表示 x 的值為假的可能性更大。
也就是說,使用 likely() ,執行 if 后面的語句的機會更大,使用unlikely(),執行else 后面的語句的機會更大。
例如下面這段代碼,作者就認為 prev 不等于 next 的可能性更大,
if (likely(prev != next)) {
?????? next->timestamp = now;
??????? ...
} else {
??????? ...;
}
通過這種方式,編譯器在編譯過程中,會將可能性更大的代碼緊跟著起面的代碼,從而減少指令跳轉帶來的性能上的下降。
下面以兩個例子來加深這種理解:
第一個例子: example1.c
int testfun(int x)
{
??????? if(__builtin_expect(x, 0)) {
????????????????????????????? ^^^--- We instruct the compiler, "else" block is more probable
??????????????? x = 5;
??????????????? x = x * x;
??????? } else {
??????????????? x = 6;
??????? }
??????? return x;
}
在這個例子中,我們認為 x 為0的可能性更大
編譯以后,通過 objdump 來觀察匯編指令,在我的 2.4 內核機器上,結果如下:
# gcc -O2 -c example1.c
# objdump -d example1.o
Disassembly of section .text:
00000000 <testfun>:
?? 0:?? 55????????????????????? push?? %ebp
?? 1:?? 89 e5?????????????????? mov??? %esp,%ebp
?? 3:?? 8b 45 08??????????????? mov??? 0x8(%ebp),%eax
?? 6:?? 85 c0?????????????????? test?? %eax,%eax
?? 8:?? 75 07?????????????????? jne??? 11 <testfun+0x11>
?? a:?? b8 06 00 00 00????????? mov??? $0x6,%eax
?? f:?? c9????????????????????? leave
10:?? c3????????????????????? ret
11:?? b8 19 00 00 00????????? mov??? $0x19,%eax
16:?? eb f7?????????????????? jmp??? f <testfun+0xf>
可以看到,編譯器使用的是 jne (不相等跳轉)指令,并且 else block 中的代碼緊跟在后面。
8:?? 75 07?????????????????? jne??? 11 <testfun+0x11>
a:?? b8 06 00 00 00????????? mov??? $0x6,%eax
第二個例子: example2.c
int testfun(int x)
{
??????? if(__builtin_expect(x, 1)) {
????????????????????????????? ^^^ --- We instruct the compiler, "if" block is more probable
??????????????? x = 5;
??????????????? x = x * x;
??????? } else {
??????????????? x = 6;
??????? }
??????? return x;
}
在這個例子中,我們認為 x 不為 0 的可能性更大
編譯以后,通過 objdump 來觀察匯編指令,在我的 2.4 內核機器上,結果如下:
# gcc -O2 -c example2.c
# objdump -d example2.o
Disassembly of section .text:
00000000 <testfun>:
?? 0:?? 55????????????????????? push?? %ebp
?? 1:?? 89 e5?????????????????? mov??? %esp,%ebp
?? 3:?? 8b 45 08??????????????? mov??? 0x8(%ebp),%eax
?? 6:?? 85 c0?????????????????? test?? %eax,%eax
?? 8:?? 74 07?????????????????? je???? 11 <testfun+0x11>
?? a:?? b8 19 00 00 00????????? mov??? $0x19,%eax
?? f:?? c9????????????????????? leave
10:?? c3????????????????????? ret
11:?? b8 06 00 00 00????????? mov??? $0x6,%eax
16:?? eb f7?????????????????? jmp??? f <testfun+0xf>
這次編譯器使用的是 je (相等跳轉)指令,并且 if block 中的代碼緊跟在后面。
?? 8:?? 74 07?????????????????? je???? 11 <testfun+0x11>
?? a:?? b8 19 00 00 00????????? mov??? $0x19,%eax
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