RDTSC 和系统调用，sys_read 和 sys_write

Question

我正在尝试使用 rdtsc 计算使用 sys_write 编写内容需要多少个周期。我能够测试 printf 和 scanf 函数。他们工作正常，现在我的系统调用有问题。

在我看来，问题出在 %eax 和 %edx 寄存器上，因为 rdtsc 将结果保存在这些寄存器中。

write.s

.data
SYS_EXIT = 1
SYS_WRITE = 4
STDOUT = 1
EXIT_SUCCES = 0
text: .ascii  "Hello from assembler\n"
textLength: .long   . - text

.section .text
.globl print
.type print, @function             
print:


  movl $SYS_WRITE, %eax
  movl $STDOUT, %ebx
  movl $text, %ecx
  movl textLength, %edx
  int [=12=]x80

  ret

rdtsc.s

.data
.text

.globl rdtsc

rdtsc:
   push %ebx
   xor %eax, %eax
   cpuid
   rdtsc
   pop %ebx
ret

main.c


#include <stdio.h>

unsigned long long rdtsc();
extern void print();
unsigned long long startTime, stopTime, workingTime;

int main (void)
{
            startTime = rdtsc();
        print();
        stopTime = rdtsc();
        workingTime = stopTime - startTime;
        printf("Cycles %llu\n", workingTime);
return 0;
}

当我运行程序出现分段错误（核心转储）错误时。

Answer 1

您的问题与 RDTSC 无关，而与您的 print() 函数有关。将您的问题简化为 MCVE 会缩小范围。

movl $STDOUT, %ebx

您在 print 函数中破坏了 EBX。你 save/restore 它在你的 rdtsc 函数中是正确的，但不是 print。 EBX 是一个 call-preserved 寄存器，编译器将假设它在函数调用中保持其值。

如果您编译了一个 32 位 PIE 可执行文件，它可能使用 EBX 作为 GOT 指针，因此在尝试获取 printf 或更早的某个时间点的字符串文字地址时会出错。

具有讽刺意味的是，如果您使用 lfence 而不是 cpuid 来序列化它，则不需要在 rdtsc 函数中使用 save/restore EBX。

或者更好，使用 _mm_lfence() + __rdtsc() 内在函数而不是 asm。参见 Get CPU cycle count?

RDTSC 和系统调用，sys_read 和 sys_write

RDTSC and system calls, sys_read and sys_write

c

x86

assembly

rdtsc

att