c语言 - 为什么我应该在 x86 和 x86_x64 上以不同的方式使用'rdtsc'？

Question

我知道rdtsc将处理器时间戳计数器的当前值加载到两个寄存器中：EDX和EAX。为了在x86上实现它，我需要这样做（假设使用Linux）：

    unsigned long lo, hi;
    asm( "rdtsc" : "=a" (lo), "=d" (hi));
    return lo;

对于x86_x64:

        unsigned long lo, hi;
        asm( "rdtsc" : "=a" (lo), "=d" (hi) ); 
        return( lo | (hi << 32) );

为什么？有人能向我解释一下吗？

Answer 1

RDTSC总是在EDX和EAX中将其64位结果拆分为高低两半，即使在64位模式下也是如此（请参阅手册），不幸的是，它没有将64位TSC打包为RAX。这就是为什么在asm语句之后需要额外的工作。

要从中生成一个64位整数，需要将hi作为unsigned long的一部分移位到它所属的位置。lo已经在正确的位置，写入这些32位寄存器会将两个寄存器的高位置零，因此我们可以将（移位的）一半进行"或"运算，而不必与低一半进行"与"运算。

在x86-64 Linux中，unsigned long是64位类型，因此内核实际上使用RDTSC返回值的两半。

32位版本更简单的唯一原因是内核通过丢弃高半部分将结果截断为32位。如果您确实希望在32位模式下使用64位TSC，那么相同的C源也可以在那里工作（使用uint64_t或unsigned long long），尽管它不会编译为移位和or指令。编译器只知道它有一个64位整数，它的一半在EDX和EAX中。

另请参阅如何从C++获得x86_64中的CPU周期计数？-为了真正使用，别忘了制作这些asm volatile。否则，编译器可以假设重复执行会产生相同的输出，例如优化后的end-start=0。

Answer 2

区别不在于rdtsc，而在于Linux内核想用它做什么

在32位中，它返回一个32位的值。所以eax中的值已经足够好了
在64位中，它返回一个64位值。因此，它需要将两个寄存器中的值组合起来。