インテル アーキテクチャ コード アナライザー (IACA) は、インテル CPU のコード パフォーマンスの分析と最適化にどのように役立ちますか?

インテル アーキテクチャ コード アナライザーとして知られる IACA は、インテル CPU に対するコード スケジューリングを評価するための高度なツールです。これは 3 つのモードで動作します:

• スループット モード: IACA は、ネストされたループの本体であると想定して、最大スループットを測定します。
• レイテンシ モード: IACA が初期から最終までの最小レイテンシを特定命令。
• トレース モード: IACA は、パイプラインを通過する命令のシーケンスをトレースします。

機能とアプリケーション:

• 最新の Intel CPU のスケジューリングを推定します (範囲Nehalem から Broadwell まで、バージョンに応じて)。
• 詳細な ASCII またはインタラクティブな Graphviz チャートでレポートします。
• C、C、および x86 アセンブリをサポート分析。

使用法:

IACA の使用方法は、プログラミング言語によって異なります。

C/C :

必要な IACA ヘッダーを含めます(iacaMarks.h) し、ターゲット ループの周囲に開始マーカーと終了マーカーを配置します:

/* C or C++ Usage */

while(cond){
    IACA_START
    /* Innermost Loop Body */
    /* ... */
}
IACA_END

アセンブリ (x86):

指定するマジック バイト パターンを挿入します。マーカー手動:

/* NASM Usage */

mov ebx, 111          ; Start marker bytes
db 0x64, 0x67, 0x90   ; Start marker bytes

.innermostlooplabel:
    ; Loop body
    ; ...
    jne .innermostlooplabel ; Conditional Branch Backwards to Top of Loop

mov ebx, 222          ; End marker bytes
db 0x64, 0x67, 0x90   ; End marker bytes

コマンドライン呼び出し:

適切なパラメーターを使用してコマンド ラインから IACA を呼び出します。

iaca.sh -64 -arch HSW -graph insndeps.dot foo

これにより、Haswell CPU 上の 64 ビット バイナリ foo が分析され、分析レポートと Graphviz が生成されます。

出力の解釈:

出力レポートは、ターゲット コードのスケジューリングとボトルネックに関する詳細情報を提供します。たとえば、次のアセンブリ スニペットを考えてみましょう:

.L2:
    vmovaps         ymm1, [rdi+rax] ;L2
    vfmadd231ps     ymm1, ymm2, [rsi+rax] ;L2
    vmovaps         [rdx+rax], ymm1 ; S1
    add             rax, 32         ; ADD
    jne             .L2             ; JMP

このコードの周囲にマーカーを挿入して分析すると、IACA はレポート (要約) を行う可能性があります:

Throughput Analysis Report
--------------------------
Block Throughput: 1.55 Cycles       Throughput Bottleneck: FrontEnd, PORT2_AGU, PORT3_AGU

[Port Pressure Breakdown] |  Instruction
--------------------------|-----------------
|           |   vmovaps ymm1, ymmword ptr [rdi+rax*1]
| 0.5 CP  |
| 1.5 CP  |   vfmadd231ps ymm1, ymm2, ymmword ptr [rsi+rax*1]
| 1.5 CP  |   vmovaps ymmword ptr [rdx+rax*1], ymm1
|   1 CP  |   add rax, 0x20
|   0 CP  |   jnz 0xffffffffffffffec

この出力から、IACA は次のことを識別しますHaswell フロントエンドとポート 2 および 3 の AGU がボトルネックとなります。これは、ポート 7 で処理されるストア命令を最適化するとパフォーマンスが向上する可能性があることを示唆しています。

制限:

IACA にはいくつかの制限があります:

• 解析では無視される特定の命令をサポートしていません。
• 以下の CPU と互換性があります。 Nehalem 以降 (古いモデルは除く)。
• 他のループの分岐パターンを推測できないため、スループット モードは最も内側のループに制限されます。

以上がインテル アーキテクチャ コード アナライザー (IACA) は、インテル CPU のコード パフォーマンスの分析と最適化にどのように役立ちますか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。