Re: [討論] 如果想實作C的function或API,該怎麼了렠…

[cole945 (躂躂..)]

※ 引述《deh3215 (黑金屬魂)》之銘言：
: 例如實作fopen,fclose
: 補充說明(Supplement)：
: 如果是strcpy之類的,大概較簡單些...如果是fopen,fclose,malloc這類的API
: 該如何自己實作?

  實作不就只是依API的contract, 處理input與產生output?
  跟寫一般 function 並沒有太大的不同.

  像 strcpy/memcpy 這些都是純 user-space, os-independent 的東西,
  但常被上層的 API 大量使用,
  所以實作上會多考量 arch-depedent 的 optimization
  有些 API 甚至會用 assembly code 實作

  像 fopen/fread/malloc, 這些是 os-dependent
  像 warpper 包住下層的 syscall/os-api
  實作上會要考慮減少 syscall 的次數, 因為 syscall的 overhead 非常大

  比如說
      void *
      memset (void *dst, int value, size_t n);

  概念上不過就只是
      char *pdst = (char*)dst;
      while (n--)
         *pdst++ = value;

  但要做的有效率, 通常會考慮 loop unrolling, eliminate branch,
  aligment, cache...

  例如 一次 set 一個 word
      int32_t *pdst = (int32_t*)dst;
      value &= 0xff;
      value |= (value << 8) | (value << 16) | (value << 24);
      n = n >> 2;  /* 簡化問題, 所以假設 n 一定是4的倍數)
      while (n--)
         *pdst++ = value;

      簡少了 store (memory access)與loop的次數
      但還要考慮CPU能不能處理 unaligned 的 access (很多RISC不行)
      (dst不保證 aligned word)
      就算像 x86, unaligned 也會比較沒效率,

      所以一般會切三塊, 前後不align的部份, 中段 align的部份


  若是
     void *
     malloc(size_t size);

  一般會用 OS 提供的 API, 一次要一塊大的
  然後由 malloc/free 自已維護 free/used list

  像是 Windows 的 VirtualAlloc 或 Linux 的 mmap,
  可以一次要一塊以 page 為單位且 align page boundary 的memory block,
  再切出所需的size.

  memory 的部份可以參考 Advanced Memory Allocation
  http://www.linuxjournal.com/article/6390

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推 softwind:memcpy 都是用 asm code, 除非你的CPU太稀奇...
推 tomnelson:講得很清楚, 不過memcpy部份其實有很多針對CPU最佳化的
→ tomnelson:東西, 例如用MMX/SSE/SSE2等的版本, 而且據了解, 這才是
→ tomnelson:真實世界現行在很多平台上採用的, 當然原理就如原po講的
→ tomnelson:那一兩行C語言程式就搞定了.
推 deh3215:
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推 angleevil:看了三四次,才大概懂.QQ學無止盡阿
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