Повышение производительности CopyMemory в Delphi: влияет ли направление копирования?

Delphi , Синтаксис , Память и Указатели

Введение

Вопрос о производительности функции CopyMemory в Delphi, особенно с использованием инструкции MOVSD, является довольно специфическим и может зависеть от ряда условий. В частности, было замечено, что производительность может меняться в зависимости от того, копируется ли память в направлении от меньшего адреса к большему или наоборот. Это может быть связано с особенностями работы кэша и особенностями реализации инструкций на уровне микроархитектуры процессора.

Основная часть

Проблема

Пользователь обнаружил, что время копирования памяти с помощью CopyMemory изменяется в зависимости от направления копирования. При копировании из буфера с меньшим адресом в буфер с большим адресом производительность была ниже, чем в обратном случае. Это явление было воспроизведено на разных системах и при многократном повторении теста.

Контекст

Код на Delphi, использующий CopyMemory, показывает разную производительность при копировании памяти в разных направлениях. При этом, после изменения выравнивания буферов и установки флага направления копирования DF в 0, производительность стала постоянной.

Подтвержденный ответ

Исследования показали, что производительность инструкции rep movsd зависит от ряда факторов, включая выравнивание буферов и направление копирования. На современных процессорах Intel, таких как Skylake, копирование в прямом направлении (с меньшего адреса на больший, DF=0) значительно быстрее, чем в обратном. Это связано с оптимизациями на уровне микроархитектуры, которые улучшают выполнение инструкций с прямым направлением копирования.

Альтернативный ответ

Пользователь также заметил, что на некоторых системах производительность rep movsd может быть улучшена за счет использования 4K-выравнивания буферов, но это не устраняет проблему с направлением копирования.

Примеры кода

Для демонстрации влияния направления копирования на производительность можно использовать следующий код на Object Pascal (Delphi):

program CopyMemoryTest;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  System.SysUtils;

var
  LpSrc, LpDest: Pointer;
  const
    MEM_CHUNK = 50 * 1024 * 1024;
    ROUNDS_COUNT = 100;
  var
    LTick1, LTick2: Int64;

begin
  LpSrc := VirtualAlloc(nil, MEM_CHUNK, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
  LpDest := VirtualAlloc(nil, MEM_CHUNK, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);

  // Копирование в прямом направлении
  QueryPerformanceCounter(LTick1);
  for i := 0 to ROUNDS_COUNT - 1 do
    CopyMemory(LpDest, LpSrc, MEM_CHUNK);
  QueryPerformanceCounter(LTick2);

  // Копирование в обратном направлении
  // Здесь необходимо изменить порядок адресов или установить DF=1
  // для демонстрации замедления производительности
  // ...

  // Вывод результатов
  // ...
end.

Заключение

Для повышения производительности CopyMemory в Delphi, особенно при использовании MOVSD, важно учитывать выравнивание буферов и направление копирования. Рекомендуется использовать выровненные буферы и копирование в прямом направлении (DF=0), что может значительно улучшить производительность на современных процессорах.

Выводы

• Производительность CopyMemory может зависеть от направления копирования.
• Выравнивание буферов влияет на производительность, но не устраняет проблему с направлением.
• На современных процессорах Intel рекомендуется использовать DF=0 для повышения производительности копирования.
• При написании кода для критичных к производительности приложений следует учитывать эти особенности.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Вопрос касается изменения производительности функции `CopyMemory` в Delphi при копировании памяти в разных направлениях, что связано с особенностями работы кэша и микроархитектуры процессора.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Память и Указатели ::