我正在解决一个问题,我试图在不同的 C 程序中创建不同的场景,例如
- 数据危险
- 分支机构评估
- 过程调用
这是为了学习管道和出现的不同危险。
所以我正在编写简单的 C 程序并反汇编为汇编语言,以查看是否会产生危险。但我不知道如何制造这些危险。你们知道我该怎么做吗?这是我编写的一些简单代码。
我使用编译。
gcc -g -c programName.c -o programName.o
gcc programName.o -o programName
objdump -d programName.o > programName.asm
代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int size = 5;
int num[5] = {1,2,3,4,5};
int sum=0;
int average = 0;
for(i = 0; i < size; i++)
{
sum += num[i];
}
average=sum/size;
return 0;
}
...这是其程序集。
average.o: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .text:
0000000000000000 <main>:
0: 55 push %rbp
1: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
4: c7 45 f0 00 00 00 00 movl $0x0,0xfffffffffffffff0(%rbp)
b: c7 45 f4 05 00 00 00 movl $0x5,0xfffffffffffffff4(%rbp)
12: c7 45 d0 01 00 00 00 movl $0x1,0xffffffffffffffd0(%rbp)
19: c7 45 d4 02 00 00 00 movl $0x2,0xffffffffffffffd4(%rbp)
20: c7 45 d8 03 00 00 00 movl $0x3,0xffffffffffffffd8(%rbp)
27: c7 45 dc 04 00 00 00 movl $0x4,0xffffffffffffffdc(%rbp)
2e: c7 45 e0 05 00 00 00 movl $0x5,0xffffffffffffffe0(%rbp)
35: c7 45 f8 00 00 00 00 movl $0x0,0xfffffffffffffff8(%rbp)
3c: c7 45 fc 00 00 00 00 movl $0x0,0xfffffffffffffffc(%rbp)
43: c7 45 f0 00 00 00 00 movl $0x0,0xfffffffffffffff0(%rbp)
4a: eb 10 jmp 5c <main+0x5c>
4c: 8b 45 f0 mov 0xfffffffffffffff0(%rbp),%eax
4f: 48 98 cltq
51: 8b 44 85 d0 mov 0xffffffffffffffd0(%rbp,%rax,4),%eax
55: 01 45 f8 add %eax,0xfffffffffffffff8(%rbp)
58: 83 45 f0 01 addl $0x1,0xfffffffffffffff0(%rbp)
5c: 8b 45 f0 mov 0xfffffffffffffff0(%rbp),%eax
5f: 3b 45 f4 cmp 0xfffffffffffffff4(%rbp),%eax
62: 7c e8 jl 4c <main+0x4c>
64: 8b 55 f8 mov 0xfffffffffffffff8(%rbp),%edx
67: 89 d0 mov %edx,%eax
69: c1 fa 1f sar $0x1f,%edx
6c: f7 7d f4 idivl 0xfffffffffffffff4(%rbp)
6f: 89 45 fc mov %eax,0xfffffffffffffffc(%rbp)
72: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
77: c9 leaveq
78: c3 retq
希望得到任何见解或帮助。谢谢!
最佳答案
由于这是家庭作业,我不会给你一个直接的答案,但会提供一些思考的内容来插入你走向正确的方向。
x86 是一个糟糕的 ISA,无法用来尝试和理解管道技术。一条 x86 指令可以隐藏两个或三个副作用,因此很难弄清给定指令在最简单的管道中的执行情况。您确定没有提供 RISC ISA 来解决此问题吗?
将循环/危险代码放入函数中,并最好随机化数组的创建。使阵列更长。一个好的编译器基本上会找出答案,并删除您编写的大部分代码!由于我不明白的原因,它将你的变量放入内存中。
一个好的编译器还会执行诸如循环展开之类的操作,以试图隐藏数据危险并获得更好的代码调度。了解如何克服这个问题(或者如果可以的话,给编译器一个标志,告诉它在允许乱搞编译器的情况下不要做这些事情)。
关键字“ volatile ”对于告诉编译器不要优化某些变量非常有帮助(它告诉编译器这个值可以随时改变,所以不要聪明地用它优化代码,而且不要将变量保留在寄存器文件中)。
数据危险意味着管道将停止等待数据。通常指令会被及时绕过,因此不会发生停顿。考虑哪些类型的指令可能无法被绕过并可能导致数据危险停顿。这取决于管道,因此在特定处理器上停顿的代码可能不会在另一个处理器上停顿。现代无序英特尔处理器非常擅长避免这些停顿,而编译器非常擅长重新调度代码,因此即使在有序核心上,它们也不会发生。
关于在 C 程序中创建数据危险,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/26331703/