Linux 内核源码中likely()和unlikely()释疑

jlwcb

ikely()与unlikely()在2.6内核中，随处可见，那为什么要用它们？它们之间有什么区别呢？

首先明确：

if (likely(value))等价于if (value)
if (likely(a>b)) {
fun1();

if (unlikely(value))等价于if (value)

也就是说likely()和unlikely()从阅读和理解的角度是一样的。

这两个宏在内核中定义如下：

1. <linux/compiler>
   
2. 
   
3. #define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
   
4. 
   
5. #define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
   

复制代码

这里的__built_expect()函数是gcc(version >= 2.96)的内建函数,提供给程序员使用的，目的是将"分支转移"的信

息提供给编译器，这样编译器对代码进行优化，以减少指令跳转带来的性能下降。

__buildin_expect((x), 1)表示x的值为真的可能性更大。

__buildin_expect((x), 0)表示x的值为假的可能性更大。

也就是说，使用likely(),执行if后面的语句的机会更大，使用unlikely(),执行else后面的语句机会更大一些。通过这种

方式，编译器在编译过程中，会将可能性更大的代码紧跟着后面的代码，从而减少指令跳转带来的性能上的下降。

比如 ：

1. if (likely(a>b)) {
   
2. 
   
3. fun1();
   
4. 
   
5. }
   

复制代码

这里就是程序员可以确定 a>b 在程序执行流程中出现的可能相比较大，因此运用了likely()告诉编译器将fun1()函数

的二进制代码紧跟在前面程序的后面，这样就cache在预取数据时就可以将fun1()函数的二进制代码拿到cache中。

这样，也就添加了cache的命中率。

同样的，unlikely()的作用就是告诉编译器，a<b 的可能性很小所以这里在编译时，将fun2()的二进制代码尽量

不要和前边的编译在一块。咱们不用对likely和unlikely感到迷惑，须要知晓的就是 if(likely(a>b)) 和 if(a>b)在功能

上是等价的，同样 if(unlikely(a<b)) 和 if(a<b) 的功能也是一样的。不一样的只是他们声称的二进制代码有所不一

样，这一点咱们也可以从他们的汇编代码中看到。总之，likely和unlikely的功能就是添加 cache的命中率，提高系统

执行速度。

转载自：http://my.oschina.net/u/130864/blog/15320?catalog=77110

cuic139

楼主今天光在内核源码板块就发了十几帖，还都是转载的网上搜索到得资料。。。而且好些都是基础知识。。。这个好吗？

zylthinking

cuic139 发表于 2011-12-20 17:04
楼主今天光在内核源码板块就发了十几帖，还都是转载的网上搜索到得资料。。。而且好些都是基础知识。。。这 ...

http://bbs.chinaunix.net/thread-3636988-1-1.html

cuic139

算我瞎了。。。希望官方多发含金量高的帖子

瀚海书香

虽然比较基础。但对初学内核的帮助还是比较大的，多谢分享。。。

juruqiang

zhaohongjian000

jlwcb 发表于 2011-12-20 16:59
ikely()与unlikely()在2.6内核中，随处可见，那为什么要用它们？它们之间有什么区别呢？

首先明确：

只是提高cache命中率吗？我认为应该还提高了分支预测的命中率，而这个才是主要的。

vupiggy

zhaohongjian000 发表于 2011-12-22 13:47
只是提高cache命中率吗？我认为应该还提高了分支预测的命中率，而这个才是主要的。

这个靠谱，跳转导致流水线 flush

amarant

清除流水线花销大
cache miss的花销更大

独孤九贱

这个问题好像从CPU分支预测和乱序执行的硬件运行角度去理解更好。