likely() & unlikely()

커널에서 사용되는 매크로로 다음과 같다.

include/linux/compiler.h

#define likely(x)       __builtin_expect((x),1)
#define unlikely(x)     __builtin_expect((x),0)
  • likely()는 true가 될 확률이 높은 조건문에서 사용하여 성능을 높이고자 사용한다.
  • unlikely()는 false가 될 확률이 높은 조건문에서 사용하여 성능을 높이고자 사용한다.

__builtin_expect()

Built-in Function: long __builtin_expect (long exp, long c)
  • gcc 내장 함수로서 컴파일러에게 branch prediction 정보를 주고자하는 함수이다.
  • 자주 사용되지 않는 문장을 함수의 뒷 부분에 배치하여 메모리 캐시나 brach prediction cache에 영향을 주어 성능을 최적화 시키려할 때 사용한다.
  • likely/unlikely와 다르게 userspace에서도 사용할 수 있다.

디버그 추적용

디버그 추적 옵션이 동작하는 경우 사용되는 likely() 및 unlikely() 매크로의 소스는 다음과 같다.

include/linux/compiler.h

#if defined(CONFIG_TRACE_BRANCH_PROFILING) \
    && !defined(DISABLE_BRANCH_PROFILING) && !defined(__CHECKER__)
void ftrace_likely_update(struct ftrace_branch_data *f, int val, int expect);

#define likely_notrace(x)       __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely_notrace(x)     __builtin_expect(!!(x), 0)

#define __branch_check__(x, expect) ({                                  \
                        int ______r;                                    \
                        static struct ftrace_branch_data                \
                                __attribute__((__aligned__(4)))         \
                                __attribute__((section("_ftrace_annotated_branch"))) \
                                ______f = {                             \
                                .func = __func__,                       \
                                .file = __FILE__,                       \
                                .line = __LINE__,                       \
                        };                                              \
                        ______r = likely_notrace(x);                    \
                        ftrace_likely_update(&______f, ______r, expect); \
                        ______r;                                        \
                })

/*
 * Using __builtin_constant_p(x) to ignore cases where the return
 * value is always the same.  This idea is taken from a similar patch
 * written by Daniel Walker.
 */
# ifndef likely
#  define likely(x)     (__builtin_constant_p(x) ? !!(x) : __branch_check__(x, 1))
# endif
# ifndef unlikely
#  define unlikely(x)   (__builtin_constant_p(x) ? !!(x) : __branch_check__(x, 0))
# endif

__builtin_constant_p()

__builtin_constant_p는 인수가 컴파일 시 상수로 알려져 있으면 정수 1을 반환하고 그렇지 않으면 0을 반환합니다.

참고

 

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