ARM 中是否有與 rdtsc 等效的指令？

Question

對於我的項目，我必須使用諸如rdtsc 之類的內聯匯編指令來計算某些 C/C++ 指令的執行時間。

以下代碼似乎適用於 Intel 但不適用於 ARM 處理器：

{unsigned a, d;asm volatile("rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d)); t0 = ((unsigned long)a) | (((unsigned long)d) << 32);}
//The C++ statement to measure its execution time
{unsigned a, d;asm volatile("rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d)); t1 = ((unsigned long)a) | (((unsigned long)d) << 32);}
time = t1-t0;

我的問題是：

如何編寫類似於上述的內聯匯編代碼（計算一條指令的執行時間）以在 ARM 處理器上工作？

Answer 1

您應該讀取協處理器p15 （不是實際的協處理器，只是 CPU 功能的入口點）的PMCCNTR寄存器以獲得周期計數。 請注意，只有在以下情況下才可用於非特權應用程序：

1. PMCCNTR非特權PMCCNTR讀取：

   PMUSERENR寄存器的位 0 必須設置為 1（ 官方文檔）

2. PMCCNTR實際上是在計算周期數：

   PMCNTENSET寄存器的第 31 位必須設置為 1（ 官方文檔）

這是一個真實的例子，說明它是如何完成的。

Answer 2

對於 Arm64，系統寄存器CNTVCT_EL0可用於從用戶空間檢索計數器。

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
u64 rdtsc(void)
{
    u64 val;

    /*
     * According to ARM DDI 0487F.c, from Armv8.0 to Armv8.5 inclusive, the
     * system counter is at least 56 bits wide; from Armv8.6, the counter
     * must be 64 bits wide.  So the system counter could be less than 64
     * bits wide and it is attributed with the flag 'cap_user_time_short'
     * is true.
     */
    asm volatile("mrs %0, cntvct_el0" : "=r" (val));

    return val;
}

有關更多詳細信息，請參閱此補丁https://lore.kernel.org/patchwork/patch/1305380/ 。