8.1 微基准测试:把每个零件都测一遍
微基准测试,说白了就是针对驱动中某个具体函数或操作进行测量。比如内存拷贝耗时、中断响应延迟、锁竞争开销等等。
为什么要做微基准测试?你想想看,如果某个底层函数本身就慢,上层再怎么优化也是白搭。我在项目中遇到过好几次,明明上层逻辑已经优化到极致了,性能还是上不去。最后定位到问题,居然是一个简单的memcpy实现有问题。
微基准测试的核心关注点:
- 单次操作耗时(纳秒级精度)
- CPU缓存命中率
- 分支预测失败率
- 内存访问模式
- 锁竞争开销
写微基准测试时,有个坑特别容易踩——编译器优化。我曾经写过一个测试,测一个空循环的耗时,结果编译器直接把它优化掉了,测出来是0纳秒。嗯,这显然不对。
避坑指南:微基准测试一定要防止编译器优化掉被测代码。常用的方法有:
- 使用
volatile关键字 - 将结果写入一个外部变量
- 使用内联汇编插入
memory barrier
下面是一个简单的微基准测试代码示例,用来测量锁的获取开销:
// 微基准测试:测量 spinlock 获取开销 static unsigned long __attribute__((noinline)) measure_lock_overhead(void) { unsigned long start,