Monthly Archives: February 2017

如何实现一个真正高性能的spin_lock？

Posted on 2017/02/21 by skywind

应用层用spinlock的最大问题是不能跟kernel一样的关中断（cli/sti），假设并发稍微多点，线程1在lock之后unlock之前发生了时钟中断，一段时间后才会被切回来调用unlock，那么这段时间中另一个调用lock的线程不就得空跑while了？这才是最浪费cpu时间的地方。所以不能关中断就只能sleep了，怎么着都存在巨大的冲突代价。 尤其是多核的时候，假设 Kernel 中任务1跑在 cpu1上，任务 2跑在 cpu2上，任务1进入lock之前就把中断关闭了，不会被切走，调用unlock的时候，不会花费多少时间，cpu2上的任务2在那循环也只会空跑几个指令周期。 看看 Kernel 的 spinlock: #define _spin_lock_irq(lock) \ do { \ local_irq_disable(); \ preempt_disable(); \ _raw_spin_lock(lock); \ __acquire(lock); \ } while (0) 看到里面的 local_irq_disable() 了么？实现如下： #define local_irq_disable() \ __asm__ __volatile__(“cli”: : :”memory”) 倘若不关闭中断，任务1在进入临界区的时候被切换走了，50ms以后才能被切换回来，即使原来临界区的代码只需要0.001ms就跑完了，可cpu2上的任务2还会在while那里干耗50ms，所以不能禁止中断的话只能用 sleep来避免空跑while浪费性能。 … Continue reading →

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游戏机模拟器的具体原理是什么？

Posted on 2017/02/08 by skywind

“游戏机模拟器” 注重的是 “严格模拟硬件”，要精确，可以对照 MAME代码，所有问题都能在里面找到对应答案： 第一：模拟 CPU MAME里实现了各种 68000， z80，mips, sparc, arm，pic16c5x，nec, alpha，等 100 多款你见过的或者没见过的主从协处理器的模拟，虽然都是 switch case opcode，但是不像 lua虚拟机。MAME的 CPU模拟重点在 “精确实现硬件”，除了指令集实现外，还有各种软硬终端/trap/异常处理/IO实现。举个简单例子，一个游戏主机需要 4MHz 的 z80芯片，你就得给我真的按照 4Mhz来跑，每条指令计算周期，不能多也不能少，你要把 4Mhz跑成 8Mhz，游戏玩起来节奏就不一样了。比如以前老游戏机上敌人一多，就会慢下来，你实现模拟器，也得把这种慢下来给实现了。另外很多街机是双处理器，比如一块 68000 + z80，你不能复原老主机的运行速度，一些写的粗糙的游戏 ROM可能会出错。 模拟 CPU重点是 “精细”，比如浮点数误差最好一致，比如中断优先级你得模拟出来，模拟器由于按照 interval 来运行，更容易产生同时多个硬件中断被触发，比如 “手柄按键” ，多核通信之类各种东西加在一起，某个核满负荷运行的情况下，优先级低的可能永远得不到处理，弄错了可能游戏就没法玩了。 第二：模拟总线 总线也有好多规格需要实现，不同基板的总线链接不同cpu 和外设的方式都不一样，还是需要 … Continue reading →

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