c - RDTSC 和系统调用，sys_read和sys_write

Question

我试图使用 rdtsc 计算使用 sys_write 写入某些内容需要多少个周期。我能够测试 printf 和 scanf 函数。它们工作正常，现在我在系统调用方面遇到了问题。

在我看来，问题出在 %eax 和 %edx 寄存器上，因为 rdtsc 将结果保存在这些寄存器中。

写.s

.data
SYS_EXIT = 1
SYS_WRITE = 4
STDOUT = 1
EXIT_SUCCES = 0
text: .ascii  "Hello from assemblern"
textLength: .long   . - text
.section .text
.globl print
.type print, @function             
print:

  movl $SYS_WRITE, %eax
  movl $STDOUT, %ebx
  movl $text, %ecx
  movl textLength, %edx
  int $0x80
  ret

RDTSC.s

.data
.text
.globl rdtsc
rdtsc:
   push %ebx
   xor %eax, %eax
   cpuid
   rdtsc
   pop %ebx
ret

主.c

#include <stdio.h>
unsigned long long rdtsc();
extern void print();
unsigned long long startTime, stopTime, workingTime;
int main (void)
{
            startTime = rdtsc();
        print();
        stopTime = rdtsc();
        workingTime = stopTime - startTime;
        printf("Cycles %llun", workingTime);
return 0;
}

当我运行程序时，出现分段错误(核心转储(错误。

Answer 1

您的问题与 RDTSC 无关，而与您的print()函数有关。 将您的问题简化为 MCVE 会缩小范围。

movl $STDOUT, %ebx

你在print函数中破坏了EBX。 您在 rdtsc 函数中正确保存/恢复它，但不能print。 EBX 是一个调用保留的寄存器，编译器将假定它在函数调用中保持其值。

如果您编译了一个 32 位 PIE 可执行文件，它可能将 EBX 用于 GOT 指针，因此在尝试获取 printf 或更早的某个时间点的字符串文本地址时会出现错误。

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具有讽刺意味的是，如果您使用 lfence 而不是 cpuid 来序列化 EBX，则无需在 rdtsc 函数中保存/恢复 EBX。

或者更好的是，使用 _mm_lfence() + __rdtsc() 内部函数而不是 asm。 请参阅获取 CPU 周期计数？