Bagaimanakah Intel Architecture Code Analyzer (IACA) Membantu Menganalisis dan Mengoptimumkan Prestasi Kod untuk CPU Intel?

Dikenali sebagai Intel Architecture Code Analyzer, IACA ialah alat lanjutan untuk menilai penjadualan kod terhadap CPU Intel. Ia beroperasi dalam tiga mod:

• Mod Laluan: IACA mengukur daya pemprosesan maksimum, dengan mengandaikan ia adalah badan gelung bersarang.
• Mod Latensi: IACA menentukan kependaman minimum dari awal hingga akhir arahan.
• Mod Jejak: IACA menjejaki turutan arahan semasa ia berjalan melalui saluran paip.

Keupayaan dan Aplikasi:

• Anggaran penjadualan untuk CPU Intel moden (dari Nehalem hingga Broadwell, bergantung pada versi).
• Laporan dalam ASCII terperinci atau carta Graphviz interaktif.
• Menyokong analisis pemasangan C, C dan x86.

Penggunaan:

Arahan untuk penggunaan IACA berbeza-beza bergantung pada bahasa pengaturcaraan anda.

C/C :

Sertakan pengepala IACA yang diperlukan (iacaMarks.h) dan letakkan penanda mula dan tamat di sekeliling gelung sasaran anda:

/* C or C++ Usage */

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

Perhimpunan (x86):

Masukkan corak bait ajaib yang ditentukan untuk menetapkan penanda secara manual:

/* 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

Seruan Baris Arahan:

Panggil IACA daripada baris arahan dengan parameter yang sesuai, seperti:

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

Ini akan menganalisis foo binari 64-bit pada CPU Haswell, menghasilkan laporan analisis dan visualisasi Graphviz.

Tafsiran Output:

Laporan output menyediakan maklumat terperinci tentang penjadualan dan kesesakan kod sasaran. Sebagai contoh, pertimbangkan coretan Perhimpunan berikut:

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

Dengan memasukkan penanda di sekeliling kod ini dan menganalisisnya, IACA boleh melaporkan (ringkas):

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

Daripada output ini, IACA mengenal pasti bahagian hadapan Haswell dan AGU Port 2 dan 3 sebagai kesesakan. Ia mencadangkan bahawa mengoptimumkan arahan stor untuk diproses oleh Port 7 boleh meningkatkan prestasi.

Keterbatasan:

IACA mempunyai beberapa had:

• Ia tidak menyokong arahan tertentu, yang diabaikan dalam analisis.
• Ia serasi dengan CPU daripada Nehalem dan seterusnya, tidak termasuk model lama.
• Mod melalui terhad kepada gelung paling dalam, kerana ia tidak boleh membuat kesimpulan corak percabangan untuk gelung lain.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Intel Architecture Code Analyzer (IACA) Membantu Menganalisis dan Mengoptimumkan Prestasi Kod untuk CPU Intel?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!