鲲鹏开发重点3––新的精彩，ARM64下函数性能优化

鲲鹏开发重点3––新的精彩，ARM64下函数性能优化

前言：新的精彩

挑战：在ARM64常见的多CPU系统中，跨CPU访问时延有点大

一、局部变量：不提前赋值

二、全局变量：不频繁访问

后续：止损需要魄力，而坚持，需要更大的勇气和远见。

鲲鹏开发重点3––新的精彩，ARM64下函数性能优化

（老古，大何）

前言：新的精彩

随着鲲鹏计算生态如火如荼的发展，ARM64的性能优化进入了遍地开花的阶段，很多开发者希望，在遍地开花时，也结出性能卓越的成果。

挑战：在ARM64常见的多CPU系统中，跨CPU访问时延有点大

但在日常开发中，大家发现一个常见现象，就是在ARM64常见的多CPU系统中，跨CPU访问时延有点大，特别是对全局变量的访问。在多CPU的系统中，跨CPU访问的时延是比较大的，鲲鹏计算生态已经有消除全局变量的计划和方案来减少跨P的内存访问。

但对于热爱挑战的顶级开发者来说，是这些热点函数使用全局变量的方式还得仔细琢磨一下。

一、局部变量：不提前赋值

局部变量提前摘取全局变量值，可能函数返回了，流程中也没有使用此局部变量，造成CPU浪费。

perf抓到热点函数pickNextIod( )

（图片来源：网络）

函数源码如下，局部变量pHighCmdQ从全局变量g_pIodGlb中赋值，定义变量的时候就赋值了，但是实际流程从375行提前返回了，导致这个赋值没有意义。

（图片来源：网络）
从汇编代码中也发现了函数首部就有这个赋值动作，可能ret返回前都没有使用这个pHighCmdQ局部变量，而访问全局变量地址0x783a0e8却发生了。

这个和预取无关，属于多余操作。

“符号表：783a0e8     8 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   81   g_pIodGlb”

（图片来源：网络）

所以、源代码的排版可以调整，先定义一个局部变量，在使用前才赋值，不提前赋值，排除无效访问全局变量（发生跨CPU的内存访问）的动作。

编译器好像也不够优秀，没有从流程上梳理，并推迟局部变量的赋值，也许是编译器被do  while(0)循环欺骗了。

这样照本宣科的翻译源码，没有保证最优的执行代码流程，合理调整一下指令就好了。

二、全局变量：不频繁访问

（图片来源：网络）

（图片来源：网络）

另外，这个的指令排布也是不合理的，没有进行流水线优化？ 或者是还有另外的原因。

（图片来源：网络）

我理解,也许下面的排版更好一些，把单周期的寄存器操作放到两个内存读取之间。

"

ldr   x2，[x0,#152]

sub x1,x1,#14

ldp x29,x30,[sp],#16

add x0,x1,x2

ret

"

obj_ctrl = (shm_pool_slice_ctrl*)((ulong)slice_addr + shm_pool->slice_whole_size - sizeof(shm_pool_slice_ctrl));

修改为：

obj_ctrl = (shm_pool_slice_ctrl*)( shm_pool->slice_whole_size + (ulong)slice_addr - sizeof(shm_pool_slice_ctrl));

按理，是编译器来调整最终的指令序，结果也不变。

这个全局变量的消除正在进行中，正在进行每CPU变量的改造，在numa内访问，减少跨P的访问。

后续：止损需要魄力，而坚持，需要更大的勇气和远见

ARM在服务器领域，从10多年前就已经开始了默默耕耘。那时候ARM自己才刚刚发布A15的核心，仅仅是一个双发射部分乱序执行的处理器，和当时的intel酷睿系列相距甚远。

在移动互联网领域的A15后，经过A57的试水，随后从A72开始，保持每年一代新核心的更替速度，牢牢踩住了移动互联网的节奏，随着移动领域的腾飞而快速成长为现在的霸主。

在当时很多人已经开始视ARM为intel在服务器领域强有力的竞争对手，认为基于RISC的ARM在功耗上教CISC架构的intel有着巨大的优势，在同等功耗下可以提供比intel更高的性能。由于intel在服务器领域一枝独秀，有一些比较激进的公司也愿意押宝ARM。

早期第一波吃螃蟹的基本上全军覆没，第一次ARM服务器泡沫的破灭，MARVELL等公司纷纷止损。

经过第一波、第二波、第三波，到现在有一个生态异军突起，超乎寻常的坚持了下来，经历了数次迭代，推出了国内最具竞争的ARM服务器平台“鲲鹏”，就是华为，以及全中国的鲲鹏生态伙伴弟兄们。

我们将持续发挥鲲鹏优势，把性能优化推进到新的阶段。

止损需要魄力，而如今的坚持优化，需要更大的勇气和远见。