preempt_disable/enable 和 raw_local_irq_save/restore 在基准测试中的作用

Question

英特尔 (链接)的以下论文描述了一种对代码进行准确基准测试的方法。基准测试的核心内容如下（参见第 31 页）：

preempt_disable();
raw_local_irq_save(flags);

asm volatile ( 
    "CPUID\n\t" 
    "RDTSC\n\t" 
    "mov %%edx, %0\n\t" 
    "mov %%eax, %1\n\t": "=r" (cycles_high), "=r" (cycles_low):: "%rax", "%rbx", "%rcx", "%rdx"
);

/*call the function to measure here*/ 

asm volatile( 
    "CPUID\n\t" 
    "RDTSC\n\t" 
    "mov %%edx, %0\n\t"
    "mov %%eax, %1\n\t": "=r" (cycles_high1), "=r" (cycles_low1):: "%rax", "%rbx", "%rcx", "%rdx"
); 

raw_local_irq_restore(flags);  
preempt_enable(); 

我想知道：

• 做什么raw_local_irq_save和raw_local_irq_restore做什么？
• 做什么preempt_disable和preempt_enable做什么？
• 他们在特定背景下的作用是什么？
• 从基准测试代码中删除它们会产生什么后果？它会阻止正确的基准测试吗？什么可能出错？

Answer 1

在您提供的链接中，如果您阅读了他们实际实现内核模块的第 2.2 节，您会看到有一些评论 -

preempt_disable(); /*we disable preemption on our CPU*/

这是一个 Linux 内核函数，它基本上禁止处理器将上下文切换到不同的进程。

第二个电话——

raw_local_irq_save(flags); /*we disable hard interrupts on our CPU*/  
/*at this stage we exclusively own the CPU*/ 

这会屏蔽硬件上的所有中断。又一个 Linux 内核函数。

这两者一起意味着在基准测试完成之前，没有任何东西，即使是硬件中断也不会干扰处理器。这是为了确保对处理器和其他资源（如缓存、TLB 等）的独占访问。我假设您可以理解为什么这对于正确的基准测试是必要的。

其他两个函数，顾名思义，在基准测试完成后重新启用抢占并恢复中断掩码。

至于会发生什么，如果删除这些调用，那么“某些东西”可能会中断您的基准测试过程，并且您的测量结果可能会出现非常大的差异。