Assembly x86_64检查2加载/存储的电源是否会对2个指针进行页交叉

基本上，我希望在x86_64汇编中尽快实现以下内容。（其中，

foo

和

bar

可能类似于glibc的手写asm strcpy或strcmp，我们希望从宽向量开始，但在不需要时没有页面拆分加载的安全性和/或性能缺点。或者AVX-512掩蔽存储：故障抑制对正确性有效，但如果必须采取行动，则速度较慢（不显示目标中的故障。）

对于一个指针，有很多非常有效的方法可以做到这一点，其中许多方法在中进行了讨论，但对于两个指针，似乎没有一种特别有效的方法不会牺牲准确性

方法 从这里开始，假设

ptr1

从

rdi

开始，而

ptr2

从

rsi

开始。负载大小将由常量

LSIZE

表示

快速检测假阳性

• 潜伏期：4c
• 吞吐量：测量值约为1.75℃（请注意，Icelake上的tput

  lea高于旧CPU）

• 字节：21b

它有一个4c的延迟，这不是很糟糕，但是它的吞吐量更差，并且它有一个更大的代码占用空间

问题:

在延迟、吞吐量或字节方面，这两种方法中的任何一种都能得到改进吗？通常我最感兴趣的是延迟>吞吐量>字节

我的总体目标是尽快得到正确的病例和假阳性

编辑： 修正了正确版本中的错误

CPU：

---

就我个人而言，我正在为使用AVX512的CPU进行调整，以便使用Skylake Server、Icelake和Tigerlake，但这个问题针对的是整个Sandybridge系列。

如果在

a%4096==4096-size

处出现一个误报，您可以使用以下方法：

~a & (4096 - size) == 0

转换为汇编：

  not edi
  not esi
  test edi, (4096 - size)
  jz crosses-page-boundary
  test esi, (4096 - size)
  jz crosses-page-boundary
  (2 cycle latency)

说明：对于size=32，我们希望地址的最后12位大于4096-32=4064=

0b1111'1110'0000

。我们知道，只有当一个数的前导1位和低位5位中的任何一个都相同时，它才能等于或大于这个数。我们不能很容易地测试所有指定的位是否都是一，因此我们使用

testedi，（4096-size）

反转这些位并测试它们是否都为零

---

---

注意：您可以通过使用

neg

而不是

not

将假阳性转移到

a%4096==0

（我认为这更糟，因为它更可能发生？）（

-a=~a+1

，因此，如果所有低5位值均为零，则在反转后它们变为1，加上1将其带入测试区域，这使得

a%4096==0

为假阳性，但隐藏了

a%4096==4096-大小

的假阳性）.

如果您正在为冰湖进行调整，请注意，微码更新禁用了整数寄存器的mov消除，以围绕ICL065勘误表工作。因此，依赖或不可能在与mov相同的周期内运行。请注意，误报不是正确性问题，因此这是一种权衡，取决于处理页面交叉的额外成本e> 我想对于strcpy的AVX-512屏蔽存储的错误抑制，对于小拷贝来说非常重要，而且关键是页面中没有错误，因此对于相同缓冲区中的拷贝，它可以重复发生。（即使它在页表中是写时复制或只读的，但仍然由malloc在逻辑上分配。）我认为正确的解决方案需要使用

LSIZE-1

进行添加（lea）？@PeterCordes Icelake只是基准CPU，没有专门针对它进行调整。添加了编辑。仅使用一个分支可以有多高的效率？我觉得它必须比ICC在两个布尔（）上使用

|

时的效率更高（gcc和clang只进行了两次分支），可能在某个地方使用

或
指令，或者以某种方式使用
andn
？我想只需对两个指针进行O型运算并检查结果偏移量是否接近页面末尾就可以了，但这会带来很大的误报可能性。@PeterCordes也许它们可以与移位相结合？即沿着（但效率高于）。事实上，than shift将零低位用于
和n
似乎已经成熟，但似乎无法使其工作。@Stephan nice！这比一页交叉中的内容快得多，速度更快/代码更少。不过，有点担心两个分支。我想再多考虑一下这个问题，这个解决方案将1个假阳性替换为任何一个1b代码或者，与
not
->
和l
/
sall
相比，为第一条指令增加两个端口。猜测取决于数据是否成功。@Noah对这两条指令的测试（在一次转换后）使其“a跨越页面边界”和“b跨越页面边界”。这似乎是一个分支的罪魁祸首：p
                                        // cycles, bytes
    leal    (LSIZE - 1)(%rdi), %eax     // 0     , 4
    leal    (LSIZE - 1)(%rsi), %edx     // 0     , 8
    xorl    %edi, %eax                  // 1     , 11
    xorl    %esi, %edx                  // 1     , 14
    orl     %edx, %eax                  // 2     , 17
    testl   $4096, %eax                 // 3     , 22
    jnz     L(page_cross)

~a & (4096 - size) == 0

  not edi
  not esi
  test edi, (4096 - size)
  jz crosses-page-boundary
  test esi, (4096 - size)
  jz crosses-page-boundary
  (2 cycle latency)