控制GCC优化

我正在尝试测试我有权访问的机器的缓存属性。为了做到这一点，我试图读取内存并计时。我改变工作集大小和步幅访问模式以获得不同的测量值

代码如下所示：

clock1 = get_ticks()
for (i = 0; i < 1000000; i++) {
  for (j = 0; j < (workingset * stride / sizeof(data_t)); j += stride) {
    *array[j];
  }
}
clock2 = get_ticks()

clock1=get_ticks（）
对于（i=0；i<1000000；i++）{
对于（j=0；j<（工作集*步幅/sizeof（数据））；j+=步幅）{
*数组[j]；
}
}
时钟2=获取时钟信号（）

---

现在的问题是，有了合理的优化级别，gcc将优化读取，因为它没有副作用。我不能没有优化级别，否则所有的循环变量都会导致读取内存。我尝试过一些不同的方法，比如使数组易失性，以及使用转换为易失性的内联函数，但是gcc对易失性变量的处理很难预测。执行此操作的适当方法是什么？

一种可能是以不易优化的方式使用阵列数据，例如：

clock1 = get_ticks();
sum = 0;
for (i = 0; i < 1000000; i++) {
  for (j = 0; j < (workingset * stride / sizeof(data_t)); j += stride) {
    sum += array[j];
  }
}
clock2 = get_ticks();
return sum;

clock1=get_ticks（）；
总和=0；
对于（i=0；i<1000000；i++）{
对于（j=0；j<（工作集*步幅/sizeof（数据））；j+=步幅）{
总和+=数组[j]；
}
}
时钟2=获取时钟信号（）；
回报金额；

sum

应该在寄存器中，并且add操作不应该对循环计时添加任何重要内容

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如果测试函数和调用者都在同一个编译单元中，您可能还需要确保对返回的和值执行某些操作，例如，通过printf输出它。

对于GCC，请尝试为所有索引变量（

i

，

j

）指定使用的

，以避免编译器对它们进行优化（即使启用了全局优化选项）：

inti_uuu属性_uuu（（使用））；
int j_uuu属性_uuu（（使用））；
时钟1=获取时钟信号（）
对于（i=0；i<1000000；i++）{
对于（j=0；j<（工作集*步幅/sizeof（数据））；j+=步幅）{
*数组[j]；
asm（“”；//有助于避免循环体消除
}
}
时钟2=获取时钟信号（）；

同样值得一提的是，
asm（…）
表达式从来没有被优化过。你甚至可以在没有任何汇编表达式的情况下使用它，比如：
asm（“”；
）
如果你不想让编译器对它进行模糊处理，我认为你应该尝试在汇编中编写它。你不能保证有任何“技巧”将永远有效。现在有效的东西可能会在未来版本的编译器中进行优化。此外，可能很难预测它是否有效。如果您能够检查汇编代码以查看它是否有效（即，没有对其进行优化），您也应该能够从头开始写入它？
在每次迭代时将值存储到
volatile
全局变量。这将确保实际写入发生（例如，这对于确保在信号处理程序中看到正确的值是必要的）

或者，使用类似

sum += *array[j]^i;

这很容易计算，但可以确保编译器无法使用求和公式轻松优化out循环。
GCC将对其进行优化。例如，GCC只需将内部循环运行一次后的sum值乘以1000000，它就正确了。@dschatz:您可能需要确保对返回的su执行某些操作m值，例如，通过printf输出。输出它无论如何都不重要，它可以优化两个循环并获得值。@dschatz:好的-我现在看到了问题-我正在考虑另一种优化方法。我认为您可能需要使数组同时具有全局性和易失性。@dschatz:如果数组是易失性的，则无法对其进行优化。不确定是否可行这是：编译成汇编程序，无需优化，你想要计时的代码，然后用
asm{}
块替换C代码，编译整个程序包括一些缓存属性的基准测试。开玩笑：确保循环计算开放式数学问题的解决方案，以便编译器无法对其进行优化：
sum += *array[j]^i;