제 목:[강좌] 인라인 어셈블리를 분석하자. (끝) 관련자료:없음 [574] 보낸이:한동훈 (ddoch ) 1997-02-20 19:25 조회:728 3. 덧붙이는 말 이제 분석할 string.h에 더이상 인라인 어셈블리가 없다. 혹시 의구심이 나는 부분이 있으면 그 부분만 따로 떼어 내어서 함수이름을 적절히 바꾸어서 테스 트를 해 볼 수도 있다. 아울러 작성한 인라인 어셈블리가 포함된 소스를 컴 파일 할 적에 gcc -S my_memcpy.c 와 같이 하여 순수 어셈블리 루틴만을 구 할 수 도 있다. 조금은 예외지만 설명하지 않은 것 중에 define 된 것을 살펴보자. ----------------------------------------------------------------------- /* 1 */ #define memcpy(t, f, n) \ (__builtin_constant_p(n) ? \ __constant_memcpy((t),(f),(n)) : \ __memcpy((t),(f),(n))) #define memcmp __builtin_memcmp /* 2 */ #define __constant_count_memset(s,c,count) \ __memset_generic((s),(c),(count)) /* 3 */ #define __constant_c_x_memset(s, c, count) \ (__builtin_constant_p(count) ? \ __constant_c_and_count_memset((s),(c),(count)) : \ __constant_c_memset((s),(c),(count))) /* 4 */ #define __memset(s, c, count) \ (__builtin_constant_p(count) ? \ __constant_count_memset((s),(c),(count)) : \ __memset_generic((s),(c),(count))) /* 5 */ #define memset(s, c, count) \ (__builtin_constant_p(c) ? \ __constant_c_x_memset((s),(0x01010101UL*(unsigned char)c),(count)) : \ __memset((s),(c),(count))) ------------------------------------------------------------------------ 몇가지 매크로를 정의하고 있는 데, 모두다 __builtin_constant_p()라는 것 에 의존하고 있다. 커널소스나 헤더파일에는 아무리 찾아봐도 이런 정의나 선언이 존재하지 않는다. 또 이것은 다른 많은 커널 소스속에서도 나타나고 있다. 컴파일러 소스나, libc속에 있을 법도 한데 아뭏던 첫부분의 메크로 정의(1)에서는 memcpy를 호출하면 __builtin_constant_p(n)이 0이면 __memcpy (뒤에 나올 매크로)가 호출되고 아니면 __constant_memcpy가 호출 된다. 전자는 4바이트단위기본복사와 1-3의 나머지 복사를 하는 순수 인라인 어셈블리루틴이고, 후자는 앞전에 보았던 switch 문과 인라인 어셈을 혼용한 루틴이다. (3)를 보면, __constant_c_x_memset을 호출하면 __builtin_constant_p(count)의 값에 따 라서 0이면 __constant_c_memset(4바이트단위복사 인라인어셈루틴)이 사용되 고 아니면 __constant_c_and_count_memset(switch와 인라인을 혼용한 루틴) 이 사용된다. (4)을 보면, __memset을 호출되면 __builtin_constant_p(count)의 값에 따라서 0이면 __memset_generic이 사용되고, 아니면 __constant_count_memset이 사용된다. (2)의 매크로 정의로 인해 __memset_generic은 __constant_count_memset에 대한 매크로로 같다. (5)를 보면, memset을 호출하면 __builtin_constant_p(c)의 값에 따라서 0이면 __memset 이 불리워지고 아니면 __constant_c_x_memset((s), (0x01010101UL*(unsigned char)c), (count)); 로 불리워진다. 후자는 또다시 (3) 에 나오는 매크로이다. 매크로를 제외한 memset과 관련된 함수만 정리하자. __memset_generic : 1바이트씩 복사 인라인 어셈 __constant_c_memset : 4바이트씩 복사 인라인 어셈 __constant_c_and_count_memset : switch와 4바이트 복사 어셈 혼용 4. 나오는 말 여기까지 다 보신분에게 박수를 보내드리고 싶다. 이제 AT&T문법의 인라인 어셈에는 어느정도 아실 것이며 여러분들의 프로그램에 필요한 만큼 인라 인 어셈을 사용하실 수도 있을 것이다. 커널 소스를 본격적으로 분석하자면 AT&T 문법에 기반한 어셈블리는 필수적으로 알아야 한다. 그렇지 않다 하더 라도 빠른 속도처리를 요하는 곳에는 한번 쯤 사용해 볼만하다. 휴.. 마지막으로 메모리 접근과 관련된 벤치마크 프로그램을 아래에 싣겠다. 1바이트,4바이트 단위로 복사를 하거나 memset을 하는 인라인 어셈블 리 루틴들이다. string.h 의 제일 첫부분에 토발즈의 언급이 있긴 하지만 과연 어느것이 더 빠를 것인가? 여러분의 시스템에서도 한번 실행해보기 바란 다. 그럼, 다음 기회에 또 만날 것을 약속하며.... 또치 한동훈 ddoch@hitel.kol.co.kr ddoch@nownuri.nowcom.co.kr /* benchmark.c -- memory access speed benchmark test program * between 1 byte copying and 4 byte copying, and * measuring 1/100 second. * * My system is 486DX4-100, gcc 2.7.2. Follows is the result. * I've been to compile 'gcc -O2 benchmark.c. * * asm memset (byte): 198 (1/100 second) * asm memset (long): 48 (1/100 second) * libc memset : 48 (1/100 second) * * asm memcpy (byte): 341 (1/100 second) * asm memcpy (long): 190 (1/100 second) * libc memcpy : 190 (1/100 second) * * by ddoch 1997.2.20 e-mail ddoch@hitel.kol.co.kr */ #include #include #include #include #define MEMORY_ALLOC_SIZE (1024*1024) #define TEST_NUMBERS (10) inline void * byte_memset(void * s, char c, size_t count) { __asm__ __volatile__( "cld\n\t" "rep\n\t" "stosb" : /* no output */ :"a" (c),"D" (s),"c" (count) :"cx","di","memory"); return s; } inline void * long_memset(void * s, unsigned long c, size_t count) { __asm__ __volatile__( "cld\n\t" "rep ; stosl\n\t" "testb $2,%b1\n\t" "je 1f\n\t" "stosw\n" "1:\ttestb $1,%b1\n\t" "je 2f\n\t" "stosb\n" "2:" : /* no output */ :"a" (c), "q" (count), "c" (count/4), "D" ((long) s) :"cx","di","memory"); return (s); } inline void * byte_memcpy(void * to, const void * from, size_t n) { __asm__ __volatile__( "cld\n\t" "rep; movsb\n\t" : /* no output */ : "c" (n), "S" ((long)from), "D" ((long)to) : "cx", "si", "di"); return (to); } inline void * long_memcpy(void * to, const void * from, size_t n) { __asm__ __volatile__( "cld\n\t" "rep ; movsl\n\t" "testb $2,%b1\n\t" "je 1f\n\t" "movsw\n" "1:\ttestb $1,%b1\n\t" "je 2f\n\t" "movsb\n" "2:" : /* no output */ :"c" (n/4), "q" (n),"D" ((long) to),"S" ((long) from) : "cx","di","si","memory"); return (to); } void main() { void *src, *dest; clock_t c1, c2; int i; /* memory allocation */ src = (void *) malloc(MEMORY_ALLOC_SIZE); if (src == (void *)0) { fprintf(stderr, "Memory allocation error!!\n"); fprintf(stderr, "Be decreased allocation memory size\n\n"); exit(1); } dest = (void *) malloc(MEMORY_ALLOC_SIZE); if (dest == (void *)0) { fprintf(stderr, "memory allocation error!!\n"); fprintf(stderr, "Be decreased allocation memory size\n\n"); exit(1); } /* memset test */ printf("\nmemset testing...\n\n"); /* memset byte assembly */ c1 = clock(); for (i = 0; i < TEST_NUMBERS; i++) { byte_memset(src, 0, MEMORY_ALLOC_SIZE); } c2 = clock(); printf("asm memset (byte): %d (1/100 second)\n\n", c2-c1); /* memset long assembly */ c1 = clock(); for (i = 0; i < TEST_NUMBERS; i++) { long_memset(src, 0, MEMORY_ALLOC_SIZE); } c2 = clock(); printf("asm memset (long): %d (1/100 second)\n\n", c2-c1); /* memset in libc */ c1 = clock(); for (i = 0; i < TEST_NUMBERS; i++) { memset(src, 0, MEMORY_ALLOC_SIZE); } c2 = clock(); printf("libc memset: %d (1/100 second)\n\n", c2-c1); /* memcpy test */ printf("\nmemcpy testing...\n\n"); /* memcpy byte assembly */ c1 = clock(); for (i = 0; i < TEST_NUMBERS; i++) { byte_memcpy(dest, src, MEMORY_ALLOC_SIZE); } c2 = clock(); printf("asm memcpy (byte): %d (1/100 second)\n\n", c2-c1); /* memcpy long assembly */ c1 = clock(); for (i = 0; i < TEST_NUMBERS; i++) { long_memcpy(dest, src, MEMORY_ALLOC_SIZE); } c2 = clock(); printf("asm memcpy (long): %d (1/100 second)\n\n", c2-c1); /* memcpy in libc */ c1 = clock(); for (i = 0; i < TEST_NUMBERS; i++) { memcpy(dest, src, MEMORY_ALLOC_SIZE); } c2 = clock(); printf("libc memcpy: %d (1/100 second)\n\n", c2-c1); free(src); free(dest); }