__builtin_prefetch 让我的代码更快。我需要在代码中做什么

Question

在这个程序中

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
int main()
{
    
    uint16_t *data=(uint16_t[]){1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int mlen=10;
    uint16_t partial=0;
       __builtin_prefetch(data + 8);
    while (mlen >0) {
    
       partial += *(uint16_t *)data;
       
        

       data += 1;
       mlen -= 1;
   }   
    return 0;
}

我正在使用 __builtin_prefetch(data + 8); 所以直到索引 8 将被提取到缓存中。但是我用

编译程序

  gcc prefetcher.c -DDO_PREFETCH -o with-prefetch -std=c11 -O3

比这个慢

  gcc prefetcher.c -o no-prefetch -std=c11 -O3

这是分别的输出

         12401      L1-dcache-load-misses     #    6.76% of all L1-dcache accesses
        183459      L1-dcache-loads                                             

   0.000881880 seconds time elapsed

   0.000952000 seconds user
   0.000000000 seconds sys

这没有预取器

         12991      L1-dcache-load-misses     #    6.87% of all L1-dcache accesses
   189161      L1-dcache-loads                                             

   0.001349719 seconds time elapsed

   0.001423000 seconds user
   0.000000000 seconds sys

我需要正确地做些什么才能让我的 __builtin_prefetch 代码运行更快

以上输出来自 perf progarm

Answer 1

What I need to do it correctly so my __builtin_prefetch code run faster

您需要删除 __builtin_prefetch。它实际上是代码片段之间唯一不同的指令。编译器将您的整个代码优化为空操作，因为您的代码中没有副作用。

您的第一个代码片段被编译为：

main:
        xor     eax, eax
        ret

当您的第二个代码编译为：

main:
        xor     eax, eax
        prefetcht0      [rsp-24]
        ret

例如，即使您执行 return partial，编译器也能够在编译时计算出整个结果，并将整个程序缩减为 return <constant>.

您可以使用 https://godbolt.org/ 轻松检查程序生成的程序集。

__builtin_prefetch 让我的代码更快。我需要在代码中做什么

__builtin_prefetch making it faster in my code. What I need to do in the code

c

prefetch