C语言 每秒NOP指令数

Question

我正在编写一个程序来确定每秒可以运行多少nop，但是我得到的数字似乎非常小。

int main()
{
    struct timeval tvStart, tvDiff, tvEnd;
    unsigned int i;
    unsigned long numberOfRuns = 0xffffffff;
    gettimeofday(&tvStart, NULL);
    for(i = 0; i < (unsigned int) 0xffffffff; i++)
    {
        hundred(); /*Simple assembly loop that runs 100 times and returns */
    }   
    gettimeofday(&tvEnd, NULL);
    timeval_subtract(&tvDiff, &tvEnd, &tvStart);
    /* Get difference in time in microseconds */
    unsigned long nopTime = (tvDiff.tv_sec * 1000000L) + tvDiff.tv_usec;
    printf("NOP Seconds: %lun", nopTime);

    gettimeofday(&tvStart, NULL);
    for(i = 0; i < (unsigned int) 0xffffffff; i++)
    {
        none(); /* Assembly function that just returns */
    }
    gettimeofday(&tvEnd, NULL);
    timeval_subtract(&tvDiff, &tvEnd, &tvStart);
    /* Get difference in time in microseconds */
    unsigned long retTime = (tvDiff.tv_sec * 1000000L) + tvDiff.tv_usec;
    printf("RET Seconds: %lun", retTime);
    unsigned long avgTime = nopTime - retTime;
    /* Takes number of NOP runs and divides it by the time taken
    and multiplies by 1,000,000 to convert to seconds */
    printf("%lun", ((numberOfRuns * 100) / avgTime) * 1000000);
}

我做的第一件事是运行一个由100条NOP指令0xffffffff组成的汇编循环，并将其花费的时间存储在nopTime中。然后，我做同样的事情，但是调用一个只返回。

的汇编函数。

我相信我每秒至少应该得到10亿条NOP指令，如果不是更多的话，但我甚至没有接近。下面是我最后一次运行的输出:

NOP Seconds: 251077086
RET Seconds: 10450449
/* Calculated number of NOPs per second */
17000000

我不太习惯使用更大的数据类型，所以东西被截断了，我没有意识到吗?我应该使用双打吗?似乎当我摆弄数据类型时，我得到了不同的数字，但它们也是相当小的数字。

是我的逻辑错了吗?

Answer 1

我不确定你是否可以在C中获得NOP，但使用内联汇编可能是可能的。但是，即使您可以在for循环中使用内联汇编编写nop，实际的循环也会生成算术和分支指令。

如果你编译没有优化，你甚至会得到内存负载和存储，这些都是较慢的。

除此之外，在流水线CPU上NOP指令的理论速度应该与CPU频率相同。

实际上，如果你真的想测量，你应该在汇编中编写一个只使用寄存器的循环，在循环中，你可以在单个指令缓存块或几个块中容纳尽可能多的NOP指令。

如果你在C中这样做，用优化gcc -O3编译，这样for循环计数器只有寄存器，并且还要确保nop不会被优化掉。查看使用gcc -S的输出组件。