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  在 2.6 内核中,随处可以见到 likely() 和 unlikely() 的身影,那么为什么要用它们?它们之间有什么区别?

  首先要明确:

  if(likely(value)) 等价于 if(value)

  if(unlikely(value)) 也等价于 if(value)

  也就是说 likely() 和 unlikely() 从阅读和理解代码的角度来看,是一样的!!!

  这两个宏在内核中定义如下:

  #define likely(x) __builtin_expect((x),1)

  #define unlikely(x) __builtin_expect((x),0)

  __builtin_expect() 是 GCC (version >= 2.96)提供给程序员使用的,目的是将“分支转移”的信息提供给编译器,这样编译器可以对代码进行优化,以减少指令跳转带来的性能下降。

  __builtin_expect((x),1) 表示 x 的值为真的可能性更大;

  __builtin_expect((x),0) 表示 x 的值为假的可能性更大。

  也就是说,使用 likely() ,执行 if 后面的语句 的机会更大,使用unlikely(),执行else 后面的语句的机会更大。

  例如下面这段代码,作者就认为 prev 不等于 next 的可能性更大,

  if (likely(prev != next)) {

  next->timestamp = now;

  ...

  } else {

  ...;

  }

  通过这种方式,编译器在编译过程中,会将可能性更大的代码紧跟着起面的代码,从而减少指令跳转带来的性能上的下降。

  下面以两个例子来加深这种理解:

  第一个例子: example1.c

  int testfun(int x)

  {

  if(__builtin_expect(x, 0)) {

  ^^^--- We instruct the compiler, "else" block is more probable

  x = 5;

  x = x * x;

  } else {

  x = 6;

  }

  return x;

  }

  在这个例子中,我们认为 x 为0的可能性更大

  编译以后,通过 objdump 来观察汇编指令,在我的 2.4 内核机器上,结果如下:

  # gcc -O2 -c example1.c

  # objdump -d example1.o

  Disassembly of section .text:

  00000000 :

  0: 55 push %ebp

  1: 89 e5 mov %esp,%ebp

  3: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax

  6: 85 c0 test %eax,%eax

  8: 75 07 jne 11

  a: b8 06 00 00 00 mov $0x6,%eax

  f: c9 leave

  10: c3 ret

  11: b8 19 00 00 00 mov $0x19,%eax

  16: eb f7 jmp f

  可以看到,编译器使用的是 jne (不相等跳转)指令,并且 else block 中的代码紧跟在后面。

  8: 75 07 jne 11

  a: b8 06 00 00 00 mov $0x6,%eax

  第二个例子: example2.c

  int testfun(int x)

  {

  if(__builtin_expect(x, 1)) {

  ^^^ --- We instruct the compiler, "if" block is more probable

  x = 5;

  x = x * x;

  } else {

  x = 6;

  }

  return x;

  }

  在这个例子中,我们认为 x 不为 0 的可能性更大

  编译以后,通过 objdump 来观察汇编指令,在我的 2.4 内核机器上,结果如下:

  # gcc -O2 -c example2.c

  # objdump -d example2.o

  Disassembly of section .text:

  00000000 :

  0: 55 push %ebp

  1: 89 e5 mov %esp,%ebp

  3: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax

  6: 85 c0 test %eax,%eax

  8: 74 07 je 11

  a: b8 19 00 00 00 mov $0x19,%eax

  f: c9 leave

  10: c3 ret

  11: b8 06 00 00 00 mov $0x6,%eax

  16: eb f7 jmp f

  这次编译器使用的是 je (相等跳转)指令,并且 if block 中的代码紧跟在后面。

  8: 74 07 je 11

  a: b8 19 00 00 00 mov $0x19,%eax

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