RDTSC или как замерять количество тактов CPU на некоторые вычисления?

@returnless · Регистрация: 05.08.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

пока мерю так. но что-то мне подсказывает 677 тактов на вычисление простой длины вектора слишком много. два подряд умножение уже 1800+ тактов. как вообще правильно замерять подобные вещи? как это отцы делают?

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
int main() 
{
 
    unsigned clock = 0;
    float x = 1.0f;
    float y = 2.0f;
    float z = 3.0f;
    float length = 0.0f;
 
    __asm rdtsc;
    __asm mov [clock], eax;
 
    // вычисляем длину вектора
    length = sqrtf(x*x + y*y + z*z);
 
    __asm rdtsc;
    __asm sub eax,[clock];
    __asm mov [clock], eax;
 
    // количество тактов процессора на вычисления
    printf("%u", clock);
    system("pause");
 
    return 0;
}

помогите плиз.

@nexen · 12.08.2012, 09:59

Не по теме:

Сообщение от returnless

677 тактов на вычисление простой длины вектора слишком много. два подряд умножение уже 1800+ тактов.

Что-то я не понял. Так "много" или "мало"?

@returnless · 12.08.2012, 10:36 **[ТС]**

Не по теме:

Что-то я не понял. Так "много" или "мало"?

слишком много

@grizlik78 · 12.08.2012, 12:02

returnless, заверни измерения целиком в цикл, хотя бы на 2 итерации (ну или больше), и сравни минимальный и максимальный результаты.

@returnless · 12.08.2012, 12:49 **[ТС]**

сделал так, кроме того запустил release версию она показала 12-19 тактов. теперь думаю норм.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
 
int main() 
{
 
    unsigned clock = 0;
    float x = 1.0f;
    float y = 2.0f;
    float z = 3.0f;
    float length = 0.0f;
    int average = 0;
 
    for (int i = 0; i<10; i++) 
    {
    __asm rdtsc;
    __asm mov [clock], eax;
 
    // вычисляем длину вектора
    length = sqrtf(x*x + y*y + z*z);
 
 
    __asm rdtsc;
    __asm sub eax,[clock];
    __asm mov [clock], eax;
 
    // количество тактов процессора на вычисления
    printf("pass %u clock %u\n", i, clock);
    average += clock;
    };
    printf("average clock %u\n", (int)(average / i));
 
    system("pause");
 
    return 0;
}

еще вопрос как мне переделать вот этот квадратный корень на msvc ?

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
//5 cycles (11 bits precision)
inline float very_fast_sqrt(float f) {
    asm("movss  (%%eax), %%xmm0;"
        "rsqrtss %%xmm0, %%xmm0;"
        "rcpss   %%xmm0, %%xmm0;"
        "movss   %%xmm0, (%%eax);"
        ::"a"(&f):"xmm0","memory");
    return f;
}

@grizlik78 · 12.08.2012, 13:31

Сообщение от returnless

сделал так, кроме того запустил release версию она показала 12-19 тактов. теперь думаю норм.

Как бы не оказалось, что компилятор выбросил "ненужные" вычисления или не сократил их объём. В ассемблерный листинг смотрел?

Добавлено через 16 минут

Сообщение от returnless

еще вопрос как мне переделать вот этот квадратный корень на msvc ?

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
inline
float very_fast_sqrt(float f)
{
    __asm movss   xmm0, [f];
    __asm rsqrtss xmm0, xmm0;
    __asm rcpss   xmm0, xmm0;
    __asm movss   [f], xmm0;
    return f;
}

@returnless · 12.08.2012, 13:40 **[ТС]**

В ассемблерный листинг смотрел?

еще нет, я не настолько прошареный что бы там чего-то понимать(

@grizlik78 · 12.08.2012, 13:42

Сообщение от returnless

еще нет, я не настолько прошареный что бы там чего-то понимать(

Ну хотя бы найти в нём свои rdtsc и посмотреть, что расположено между ними.

@returnless · 12.08.2012, 14:41 **[ТС]**

да уж. выходит что если вычисленная длина length нигде не используется то компилятор просто выкидывает эти вычисления

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
    rdtsc
 
; 35   :    __asm mov [clock], eax;
 
    mov DWORD PTR _clock$[esp+16], eax
 
; 36   : 
; 37   :    // вычисляем длину вектора
; 38   :    length = sqrtf (x*x + y*y + z*z);
; 39   : 
; 40   : 
; 41   :    __asm rdtsc;
 
    rdtsc
 
; 42   :    __asm sub eax,[clock];
 
    sub eax, DWORD PTR _clock$[esp+16]
 
; 43   :    __asm mov [clock], eax;
 
    mov DWORD PTR _clock$[esp+16], eax
 
; 44   : 
; 45   :    // количество тактов процессора на вычисления
; 46   :    printf("pass %u clock %u\n", i, clock);
 
    mov edi, DWORD PTR _clock$[esp+16]
    push    edi
    push    esi
    push    OFFSET FLAT:??_C@_0BC@LCNJJCII@pass?5?$CFu?5clock?5?$CFu?6?$AA@
    call    _printf
    add esp, 12                 ; 0000000cH

сделал вывод длины чтобы он ее не удалял, вычисление идет через стандартную sqrtf
еще инициализацию x.y.z повесил на рандом. чтобы компилятор не загонял x*x + y*y + z*z в const segment.

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
27   :  float length = 0.0f;
; 28   :    
; 29   :    int average = 0;
; 30   : 
; 31   :    for (int i = 0; i<10; i++) 
 
    xor esi, esi
    mov DWORD PTR tv162[esp+32], edx
    fild    DWORD PTR tv162[esp+32]
    fld ST(0)
    fmul    ST(0), ST(1)
    fld DWORD PTR _y$[esp+32]
    fmul    DWORD PTR _y$[esp+32]
    faddp   ST(1), ST(0)
    fld DWORD PTR _x$[esp+32]
    fmul    DWORD PTR _x$[esp+32]
 
; 36   : 
; 37   :    // вычисляем длину вектора
; 38   :    length = sqrtf (x*x + y*y + z*z);
 
    faddp   ST(1), ST(0)
    fsqrt
    fstp    DWORD PTR tv174[esp+32]
    fstp    ST(0)
    npad    5
$L1648:
 
; 32   :    {
; 33   :    //length = x + y + z;
; 34   :    __asm rdtsc;
 
    rdtsc
 
; 35   :    __asm mov [clock], eax;
 
    mov DWORD PTR _clock$[esp+32], eax
 
; 39   : 
; 40   : 
; 41   :    __asm rdtsc;
 
    rdtsc
 
; 42   :    __asm sub eax,[clock];
 
    sub eax, DWORD PTR _clock$[esp+32]
 
; 43   :    __asm mov [clock], eax;
 
    mov DWORD PTR _clock$[esp+32], eax
 
; 44   : 
; 45   :    // количество тактов процессора на вычисления
; 46   :    printf("pass %u clock %u result %f\n", i, clock, length);
 
    fld DWORD PTR tv174[esp+32]
    mov edi, DWORD PTR _clock$[esp+32]
    sub esp, 8
    fstp    QWORD PTR [esp]
    push    edi
    push    esi
    push    OFFSET FLAT:??_C@_0BM@MNCMCBNO@pass?5?$CFu?5clock?5?$CFu?5result?5?$CFf?6?$AA@
    call    _printf
    add esp, 20                 ; 00000014H
 
; 47   : 
; 48   :    average += clock;
 
    add ebx, edi
    inc esi
    cmp esi, 10                 ; 0000000aH
    jl  SHORT $L1648
 
; 49   :    };
; 50   :    printf("average clock %u\n", (int)(average / i));
 
    mov eax, ebx
    cdq
    idiv    esi
    push    eax
    push    OFFSET FLAT:??_C@_0BC@EFNJMOEO@average?5clock?5?$CFu?6?$AA@
    call    _printf

а тут я вижу что вычисления вообще идут выше блока с rdtsc и между двух rdtsc вообще ничего нет. что за ерунда? почему компилятор меняет порядок выполнения Оо?

@grizlik78 · 12.08.2012, 14:46

Сообщение от returnless

а тут я вижу что вычисления вообще идут выше блока с rdtsc и между двух rdtsc вообще ничего нет. что за ерунда? почему компилятор меняет порядок выполнения Оо?

Да, такое бывает. В GCC для предотвращения этого используется asm volatile. Как с этим бороться в MSVC я не знаю, но, возможно, тоже что-то есть.

@returnless · 12.08.2012, 14:54 **[ТС]**

выключил оптимизацию теперь порядок нормальный.

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
; 30   : 
; 31   :    for (int i = 0; i<10; i++) 
 
    mov DWORD PTR _i$1647[ebp], 0
    jmp SHORT $L1648
$L1649:
    mov edx, DWORD PTR _i$1647[ebp]
    add edx, 1
    mov DWORD PTR _i$1647[ebp], edx
$L1648:
    cmp DWORD PTR _i$1647[ebp], 10      ; 0000000aH
    jge SHORT $L1650
 
; 32   :    {
; 33   :    //length = x + y + z;
; 34   :    __asm rdtsc;
 
    rdtsc
 
; 35   :    __asm mov [clock], eax;
 
    mov DWORD PTR _clock$[ebp], eax
 
; 36   : 
; 37   :    // вычисляем длину вектора
; 38   :    length = sqrtf (x*x + y*y + z*z);
 
    fld DWORD PTR _x$[ebp]
    fmul    DWORD PTR _x$[ebp]
    fld DWORD PTR _y$[ebp]
    fmul    DWORD PTR _y$[ebp]
    faddp   ST(1), ST(0)
    fld DWORD PTR _z$[ebp]
    fmul    DWORD PTR _z$[ebp]
    faddp   ST(1), ST(0)
    push    ecx
    fstp    DWORD PTR [esp]
    call    _sqrtf
    add esp, 4
    fstp    DWORD PTR _length$[ebp]
 
; 39   : 
; 40   : 
; 41   :    __asm rdtsc;
 
    rdtsc
 
; 42   :    __asm sub eax,[clock];
 
    sub eax, DWORD PTR _clock$[ebp]
 
; 43   :    __asm mov [clock], eax;
 
    mov DWORD PTR _clock$[ebp], eax
 
; 44   : 
; 45   :    // количество тактов процессора на вычисления
; 46   :    printf("pass %u clock %u result %f\n", i, clock, length);
 
    fld DWORD PTR _length$[ebp]
    sub esp, 8
    fstp    QWORD PTR [esp]
    mov eax, DWORD PTR _clock$[ebp]
    push    eax
    mov ecx, DWORD PTR _i$1647[ebp]
    push    ecx
    push    OFFSET FLAT:$SG1651
    call    _printf
    add esp, 20                 ; 00000014H
 
; 47   : 
; 48   :    average += clock;
 
    mov edx, DWORD PTR _average$[ebp]
    add edx, DWORD PTR _clock$[ebp]
    mov DWORD PTR _average$[ebp], edx
 
; 49   :    };
 
    jmp SHORT $L1649
$L1650:
 
; 50   :    printf("average clock %u\n", (int)(average / i));

170-190 тактов. плин.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Символьное дифференцирование igorrr37 13.02.2026 / * Логарифм записывается как: (x-2)log(x^2+2) - означает логарифм (x^2+2) по основанию (x-2). Унарный минус обозначается как ! */ #include <iostream> #include <stack> #include <cctype>. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .	И ясному Солнцу zbw 12.02.2026 И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.	«Знание-Сила» zbw 12.02.2026 «Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»
SDL3 для Web (WebAssembly): Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 12.02.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами и вызывать обработчики событий столкновения. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 11.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3 содержит встроенные инструменты для базовой работы с изображениями - без использования библиотеки SDL3_image. Пошагово создадим проект для загрузки изображения. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL3_image 8Observer8 10.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3_image содержит инструменты для расширенной работы с изображениями. Пошагово создадим проект для загрузки изображения формата PNG с альфа-каналом (с прозрачным. . .	Установка Qt-версии Lazarus IDE в Debian Trixie Xfce volvo 10.02.2026 В общем, достали меня глюки IDE Лазаруса, собранной с использованием набора виджетов Gtk2 (конкретно: если набирать текст в редакторе и вызвать подсказку через Ctrl+Space, то после закрытия окошка. . .

@grizlik78 2382 / 1666 / 279 Регистрация: 29.05.2011 Сообщений: 3,402
	12.08.2012, 12:02
	returnless, заверни измерения целиком в цикл, хотя бы на 2 итерации (ну или больше), и сравни минимальный и максимальный результаты. 1