Makro Prediksi Cabang pada GCC dan Fungsinya

Salah satu teknik optimisasi yang sering digunakan pada kernel Linux adalah "_builtin_expect". Ketika dijalankan dengan kode kondisional (if-else statement), maka akan diketahui cabang mana yang benar dan cabang mana yang salah. Jika kompilator dapat mengetahui informasi ini pada tingkat lebih lanjut, maka hal ini dapat menghasilkan bentuk kode yang paling optimal.

Ilustrasi Makro Prediksi GCC

Sebelum memahami lebih dalam materi tentang Makro Prediksi Cabang pada GCC dan Fungsinya, terlebih dahulu pelajari materi tentang: Makro Offset Bahasa C dan Fungsinya [klik], Makro Multibaris Bahasa C dan Fungsinya [klik], dan Variabel Panjang Argumen Untuk Makro Bahasa C [klik].

Perhatikan definisi makro dari "likely()" dan "unlikely()" dari kode kernel linux “http://lxr.linux.no/linux+v3.6.5/include/linux/compiler.h”.

#define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1) 

#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0) 

Baca Juga:

• 2 Perbedaan Utama #define dan const pada Bahasa C [klik]
• Perbedaan stdio.h dan stdlib.h pada Bahasa C [klik]
• Cara Sederhana Mencetak Nama Variabel pada Bahasa C [klik]
• 2 Cara Sederhana Pendefinisian Konstanta pada Bahasa C dan C++ [klik]

Pada contoh berikut, kode program akan ditandai sebagai likely true:

const char *home_dir ; 

home_dir = getenv("HOME"); 

if (likely(home_dir)) 

printf("home directory: %s\n", home_dir); 

else

perror("getenv"); 

Pada contoh sebelumnya, kode program memiliki kodisional "IF" sebagai "likely()" true, sehingga kompilator akan menempatkan kode true secepatnya dan kode false setelahnya dalam instruksi cabang. Karena hal ini,  maka kompilator akan mecapai nilai optimalnya. Tetapi, jangan menggunakan "likely()" dan "unlikely()" makro secara sembarangan. Jika prediksi bernilai benar, maka artinya terdapat 0 siklus dari lompatan instruksi, tetapi jika prediksi bernilai salah, maka akan mengembalikan beberapa siklus, karena preprosesor dibutuhkan untuk melewatkan alirannya, dimana kondisi terburuk yang dapat terjadi adalah kompilator tidak akan memiliki nilai yang dapat diperkirakan.

'Akses memori' adalah operasi CPU yang paling lambat jika dibandingkan dengan jenis operasi CPU lainnya. Untuk menghindari batasan tersebut CPU menggunakan "CPU caches" atau L1-chache, L2-chache, dan lain sebagainya guna meningkatkan kecepatan akses dari CPU tersebut. Ide utama dari chache adalah mengkopi beberapa bagian dari memori ke dalam CPU itu sendiri. Sehingga, dapat dilakukan akses memori lebih cepat daripada memori yang pernaj dilakukan dengan metode sebelumnya. Namun terdapat masalah, dimana "chache memory" ukurannya terbatas, dan proses kopi data tidak dapat dilakukan pada semua ukuran memori tersebut. Sehingga, CPU hanya melakukan prediksi memori mana saja yang akan digunakan pada waktu dekat dan akan melakukan load memori menjadi CPU chache dan makro yang selanjutnya akan digunakan sebagai petunjuk untuk load memori pada cache CPU.

Referensi Tambahan:

• 3 Tugas Umum Cara Kerja Preprosesor pada Bahasa C [klik]
• 4 Tipe Utama Preprosesor Direktif Bahasa C dan C++ [klik]
• Preprosesor Direktif Bahasa C dan C++ Lanjutan [klik]
• Fungsi Sederhana Library Isgraph pada Bahasa C [klik]
• 3 Contoh Sederhana Cara Membuat File Header pada Bahasa C [klik]
• Penjelasan Singkat, Fungsi Library Difftime pada Bahasa C [klik]
• Penjelasan Singkat, Fungsi Tmpnam pada Bahasa C [klik]

Artikel ini didedikasikan kepada: Ajeng Nur Fauziah, Ali Barokah, Ananda Fama Laudza Dwi Anjani, Anis Setyaningrum, dan Annas Bhakti Aditama.