C++ 使用带序列化指令的内联程序集 我们认为在 x86y64 体系结构中使用 GCC （或代码> GCC < /代码>兼容）编译器，并且该代码的输入>输出> EBX < /代码>， ECX ， EDX < /代码>和级别>代码>是变量（未签名INT/或无符号INT* >）（像） 我不习惯内联汇编语法，我想知道在我只想使用CPUID作为一个函数的上下文中，所有这些调用之间的区别是什么（例如，不会对指令的输出执行任何操作） 这些电话中的一些会导致错误吗 这些调用中的哪一个最适合（考虑到我希望开销尽可能小，但同时要尽可能实现“最强”的序列化）

首先，

lfence

可能与

cpuid

一样具有很强的序列化能力，也可能没有。如果您关心性能，请查看是否可以找到证据证明

lfence

足够强大（至少对于您的用例而言）。甚至可能比

cpuid

更好，如果

mfence

和

lfence

都不足以在AMD和Intel上进行序列化。（我不确定，请参阅我的链接评论）

---

2.是的，所有不告诉编译器asm语句写入E[A-D]X的语句都是危险的，并且可能会导致难以调试的异常（即，您需要使用（虚拟）输出操作数或clobber）

您需要

volatile

，因为您希望执行asm代码是为了产生序列化的副作用，而不是产生输出

如果您不想将CPUID结果用于任何事情（例如，通过序列化和查询某些内容来执行双重任务），您应该简单地将寄存器列为缓冲区，而不是输出，因此不需要任何C变量来保存结果

// volatile is already implied because there are no output operands
// but it doesn't hurt to be explicit.

// Serialize and block compile-time reordering of loads/stores across this
asm volatile("CPUID"::: "eax","ebx","ecx","edx", "memory");

// the "eax" clobber covers RAX in x86-64 code, you don't need an #ifdef __i386__

我想知道所有这些电话之间有什么区别

首先，这些都不是“调用”。它们是asm语句，并内联到您使用它们的函数中。CPUID本身也不是“调用”，尽管我想您可以将其视为调用内置于CPU中的微码函数。但按照这种逻辑，每条指令都是“调用”例如，

mul-rcx

在RAX和rcx中获取输入，并在RDX:RAX中返回

---

前三个（后一个没有输出，只有一个

级别

输入）通过RDX销毁RAX，而不告诉编译器。它将假设这些寄存器仍然保存着它保存在其中的任何内容。它们显然不可用

---

asm（“CPUID”）：“=a”（eax）、“=b”（ebx）、“=c”（ecx）、“=d”（edx）：“0”（级别）：“内存”）；

（没有

易失性的
）如果不使用任何输出，将进行优化。如果使用它们，它仍然可以从循环中提升。非
volatile

asm语句被优化器视为纯函数，没有任何副作用

它有一个记忆障碍，但是（我想）这并不能阻止它进行优化，它只是意味着，如果/when/where确实运行，它可能读/写的任何变量都会同步到内存中，因此内存内容与C抽象机在该点上的内容相匹配。不过，这可能会排除尚未获取地址的局部变量

asm（“：：“memory”）

与

std:：atomic\u thread\u fence（std:：memory\u order\u seq\u cst）

非常相似，但请注意，

asm

语句没有输出，因此隐式

易失性
。这就是为什么它没有被优化的原因，而不是因为
“memory”
本身（
volatile
）带有内存阻塞器的asm语句是编译器的一道屏障，可以防止对加载或存储进行重新排序。

优化器根本不关心第一个字符串文本中的内容，只关心约束/缓冲区，因此
asm volatile（“任何”：：：register clobbers，“memory”）
也是一个仅编译时的内存屏障。我假设这是您想要的，来序列化一些内存操作


“0”（level）
是第一个操作数的匹配约束（
“=a”
）。您同样可以编写
“a”（level）
，因为在这种情况下，编译器无法选择要选择的寄存器；输出约束只能由
eax
来满足。您还可以使用
“+a”（eax）
作为输出操作数，但您必须在asm语句之前设置
eax=level
。对于x87堆栈内容，有时需要匹配约束而不是读写操作数；我认为这在SO问题中出现过一次。但除了像这样奇怪的东西之外，优点是能够使用不同的C变量输入和输出，或根本不使用变量进行输入。（例如，文字常量或左值（表达式））

无论如何，告诉编译器提供输入可能会导致一条额外的指令，例如，
level=0
将导致
xor
-对
eax
进行零化。如果之前的任何操作都不需要零寄存器，这将是对指令的浪费。通常，对输入进行异或零化会破坏依赖项cy在上一个值上，但CPUID的整个要点是它正在序列化，因此它必须等待所有以前的指令完成执行。确保
eax
提前准备好是毫无意义的；如果您不关心输出，甚至不要告诉编译器您的asm语句接受输入使得在没有开销的情况下使用未定义/未初始化的值变得困难或不可能；有时使C变量未初始化将导致从堆栈加载垃圾，或将寄存器归零，而不是只使用寄存器而不写入它
// volatile is already implied because there are no output operands
// but it doesn't hurt to be explicit.

// Serialize and block compile-time reordering of loads/stores across this
asm volatile("CPUID"::: "eax","ebx","ecx","edx", "memory");

// the "eax" clobber covers RAX in x86-64 code, you don't need an #ifdef __i386__