コンパイル時にプロセッサに RDTSCP があるかどうかを検出する

GCC は、特定の機能が -march を使用して指定されたマイクロアーキテクチャによってサポートされているかどうかをコンパイル時に判断するために、多くのマクロを定義しています。 .完全なリストは、こちらのソースコードにあります。 GCC が RDTSCP に対してそのようなマクロを定義していないことは明らかです (または RDTSC そのことについては）。 RDTSCP をサポートするプロセッサ RDTSCP のサポートを含む gcc cpu-type とは?.

したがって、RDTSCP をサポートする独自の (不完全な可能性がある) リストマイクロアーキテクチャを作成できます。 .次に、-march に渡された引数をチェックするビルドスクリプトを記述します。リストにあるかどうかを確認します。そうであれば、__RDTSCP__ などのマクロを定義します。コードで使用します。リストが不完全であっても、コードの正確性が損なわれることはないと思います.

残念ながら、インテルのデータシートには、特定のプロセッサーが RDTSCP をサポートしているかどうかが明記されていないようです。 AVX2 などの他の機能についても説明していますが。

ここで考えられる問題の 1 つは、すべて Skylake などの特定のマイクロアーキテクチャを実装するシングルプロセッサは、RDTSCP をサポートします。 .ただし、そのような例外については知りません。

関連:RDTSCP のサポートを含む gcc cpu-type とは?

実行時に RDTSCP サポートを確認するには 、次のコードは、任意の x86 OS 上の GNU 拡張 (GCC、clang、ICC) をサポートするコンパイラで使用できます。 cpuid.h OS ではなく、コンパイラに付属しています。

#include <cpuid.h>

int rdtscp_supported(void) {
    unsigned a, b, c, d;
    if (__get_cpuid(0x80000001, &a, &b, &c, &d) && (d & (1<<27)))
    {
        // RDTSCP is supported.
        return 1;
    }
    else
    {
        // RDTSCP is not supported.
        return 0;
    }
}

__get_cpuid() CPUID を 2 回実行します。1 回は最大レベルをチェックするため、もう 1 回は指定されたリーフ値を使用します。要求されたレベルが利用できない場合は false を返します。これが && の一部である理由です。表現。単純な 1 回限りのプログラムでない限り、これを変数の初期化子として、rdtscp の前に毎回使用したくないでしょう。 Godbolt コンパイラエクスプローラで参照してください。

MSVC については、Visual C++ で rdtscp サポートを検出する方法を参照してください。組み込みを使用するコードの場合。

GCC が認識している一部の CPU 機能については、__builtin_cpu_supports を使用できます。起動初期に初期化された機能ビットマップをチェックします。

// unfortunately no equivalent for RDTSCP
int sse42_supported() {
    return __builtin_cpu_supports("sse4.2");
}

編集者注:https://gcc.gnu.org/wiki/DontUseInlineAsm .この回答は長い間安全ではありませんでしたが、後で編集して、安全でないままコンパイルさえしないようにしました (RAX を壊して "a" を作成します)。 CPUID が書き込むレジスターのクロバーがまだ欠落している間、制約は満たされない)。別の回答で組み込み関数を使用します。 (しかし、誰かがそれをコピー/貼り付けしたり、制約とクロバーを適切に使用する方法を学びたい場合に備えて、これでインライン asm を安全かつ正確になるように修正しました。)

@Jason の提案に基づいてもう少し調査した後、RDTSCP cpuid の 28 番目のビット (出力ビットマップを参照) をチェックすることによって存在します 0x80000001 による命令 EAX の入力として .

int if_rdtscp() {
    unsigned int edx;
    unsigned int eax = 0x80000001;
#ifdef __GNUC__              // GNU extended asm supported
    __asm__ (     // doesn't need to be volatile: same EAX input -> same outputs
     "CPUID\n\t"
    : "+a" (eax),         // CPUID writes EAX, but we can't declare a clobber on an input-only operand.
      "=d" (edx)
    : // no read-only inputs
    : "ecx", "ebx");      // CPUID writes E[ABCD]X, declare clobbers

    // a clobber on ECX covers the whole RCX, so this code is safe in 64-bit mode but is portable to either.

#else // Non-gcc/g++ compilers.
    // To-do when needed
#endif
    return (edx >> 27) & 0x1;
}

これが 32 ビット PIC コードで EBX クロバーのために機能しない場合は、1. 64 ビット PIC または -fno-pie -no-pie に対して効率が悪いため、32 ビット PIC の使用をやめます。実行可能ファイル。 2. 32 ビットの PIC コードでも EBX クロバーを許可する新しい GCC を取得し、EBX を保存/復元するための追加の命令を発行するか、必要なものを何でも発行します。 3. 組み込みバージョンを使用します (これで回避できます)。

今のところ、私は GNU コンパイラで問題ありませんが、誰かが MSVC でこれを行う必要がある場合は、ここで説明されているように、これをチェックする本質的な方法です.