Wie hilft Intel Architecture Code Analyzer (IACA) bei der Analyse und Optimierung der Codeleistung für Intel-CPUs?

IACA, bekannt als Intel Architecture Code Analyzer, ist ein fortschrittliches Tool zur Bewertung der Codeplanung anhand von Intel-CPUs. Es arbeitet in drei Modi:

• Durchsatzmodus: IACA misst den maximalen Durchsatz, vorausgesetzt, es handelt sich um den Körper einer verschachtelten Schleife.
• Latenzmodus: IACA legt die minimale Latenz vom Anfang bis zum Ende fest Anweisungen.
• Trace-Modus: IACA verfolgt die Reihenfolge von Anweisungen, während sie Pipelines durchlaufen.

Funktionen und Anwendungen:

• Schätzungen zur Planung moderner Intel-CPUs (je nach Modell von Nehalem bis Broadwell). Version).
• Berichte in detaillierten ASCII- oder interaktiven Graphviz-Diagrammen.
• Unterstützt C-, C- und x86-Assembly-Analyse.

Verwendung:

Anweisungen zur IACA-Nutzung variieren je nach Ihrer Programmierung Sprache.

C/C:

Fügen Sie den erforderlichen IACA-Header (iacaMarks.h) ein und platzieren Sie Start- und Endmarkierungen um Ihre Zielschleife:

/* C or C++ Usage */

while(cond){
    IACA_START
    /* Innermost Loop Body */
    /* ... */
}
IACA_END

Assembly (x86):

Fügen Sie die angegebene Magie ein Bytemuster zur manuellen Festlegung von Markierungen:

/* NASM Usage */

mov ebx, 111          ; Start marker bytes
db 0x64, 0x67, 0x90   ; Start marker bytes

.innermostlooplabel:
    ; Loop body
    ; ...
    jne .innermostlooplabel ; Conditional Branch Backwards to Top of Loop

mov ebx, 222          ; End marker bytes
db 0x64, 0x67, 0x90   ; End marker bytes

Befehlszeilenaufruf:

Rufen Sie IACA über die Befehlszeile mit entsprechenden Parametern auf, z. B.:

iaca.sh -64 -arch HSW -graph insndeps.dot foo

Dadurch wird die 64-Bit-Binärdatei foo auf einer Haswell-CPU analysiert und ein Analysebericht und ein Graphviz generiert Visualisierung.

Ausgabeinterpretation:

Der Ausgabebericht liefert detaillierte Informationen zur Planung und zu Engpässen des Zielcodes. Betrachten Sie beispielsweise den folgenden Assembly-Ausschnitt:

.L2:
    vmovaps         ymm1, [rdi+rax] ;L2
    vfmadd231ps     ymm1, ymm2, [rsi+rax] ;L2
    vmovaps         [rdx+rax], ymm1 ; S1
    add             rax, 32         ; ADD
    jne             .L2             ; JMP

Durch das Einfügen von Markierungen um diesen Code und die Analyse kann die IACA (gekürzt) berichten:

Throughput Analysis Report
--------------------------
Block Throughput: 1.55 Cycles       Throughput Bottleneck: FrontEnd, PORT2_AGU, PORT3_AGU

[Port Pressure Breakdown] |  Instruction
--------------------------|-----------------
|           |   vmovaps ymm1, ymmword ptr [rdi+rax*1]
| 0.5 CP  |
| 1.5 CP  |   vfmadd231ps ymm1, ymm2, ymmword ptr [rsi+rax*1]
| 1.5 CP  |   vmovaps ymmword ptr [rdx+rax*1], ymm1
|   1 CP  |   add rax, 0x20
|   0 CP  |   jnz 0xffffffffffffffec

Anhand dieser Ausgabe identifiziert die IACA das Haswell-Frontend und die AGU von Port 2 und 3 als Engpässe. Es deutet darauf hin, dass die Optimierung der von Port 7 zu verarbeitenden Speicheranweisung die Leistung verbessern könnte.

Einschränkungen:

IACA weist einige Einschränkungen auf:

• Bestimmte Anweisungen werden nicht unterstützt, die bei der Analyse ignoriert werden.
• Es ist mit CPUs ab Nehalem kompatibel. ausgenommen ältere Modelle.
• Der Durchsatzmodus ist auf innerste Schleifen beschränkt, da er keine Verzweigungsmuster für andere Schleifen ableiten kann.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie hilft Intel Architecture Code Analyzer (IACA) bei der Analyse und Optimierung der Codeleistung für Intel-CPUs?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!