IACA 被稱為英特爾架構(gòu)代碼分析器，是一種針對(duì)英特爾 CPU 評(píng)估代碼調(diào)度的高級(jí)工具。它以三種模式運(yùn)行：

• 吞吐量模式： IACA 測(cè)量最大吞吐量，假設(shè)它是嵌套循環(huán)的主體。
• 延遲模式： IACA 確定了從初始到最終的最小延遲指令。
• 跟蹤模式： IACA 跟蹤指令通過管道的順序。

功能和應(yīng)用：

• 現(xiàn)代 Intel CPU 的估計(jì)調(diào)度（范圍從 Nehalem 到Broadwell，取決于版本）。
• 以詳細(xì)的 ASCII 或交互式 Graphviz 圖表形式報(bào)告。
• 支持 C、C 和 x86 匯編分析。

使用方法：

IACA 使用說明取決于您的編程語(yǔ)言。

C/C :

包含必要的 IACA 標(biāo)頭 (iacaMarks.h) 并在目標(biāo)循環(huán)周圍放置開始和結(jié)束標(biāo)記：

/* C or C++ Usage */

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

組裝(x86):

插入指定的魔術(shù)字節(jié)模式以手動(dòng)指定標(biāo)記：

/* 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

命令行調(diào)用：

使用適當(dāng)?shù)膮?shù)從命令行調(diào)用 IACA，例如as:

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

這將分析 Haswell CPU 上的 64 位二進(jìn)制 foo，生成分析報(bào)告和 Graphviz 可視化。

輸出解釋：

輸出報(bào)告提供了有關(guān)目標(biāo)代碼的調(diào)度和瓶頸的詳細(xì)信息。例如，考慮以下匯編代碼片段：

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

通過在此代碼周圍插入標(biāo)記并對(duì)其進(jìn)行分析，IACA 可能會(huì)報(bào)告（刪節(jié)）：

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

從此輸出中，IACA 識(shí)別出Haswell 前端以及端口 2 和端口 3 的 AGU 是瓶頸。這表明優(yōu)化端口 7 處理的存儲(chǔ)指令可以提高性能。

限制：

IACA 有一些限制：

• 它不支持某些指令，這些指令在分析中會(huì)被忽略。
• 它與 Nehalem 的 CPU 兼容向前，不包括舊模型。
• 吞吐量模式僅限于最內(nèi)層循環(huán)，因?yàn)樗鼰o法推斷其他循環(huán)的分支模式。

以上是英特爾架構(gòu)代碼分析器 (IACA) 如何幫助分析和優(yōu)化英特爾 CPU 的代碼性能？的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！