fast memory copy code

博客展示了fmemcpy函数的汇编代码实现,该函数用于内存复制。代码包含两种不同的实现方式,一种是按64字节对齐复制,另一种是先将数据复制到临时缓冲区,再从缓冲区复制到系统内存,涉及到汇编指令操作。

void static fmemcpy(void *dest, void *src, int n)
{

#if 1
 __asm
 {
    mov  edi,dest
    mov  esi,src
    mov  ecx,n
    push ecx
    
    // align 64 byte
    and  ecx,63
    rep  movsb
    pop  ecx
    shr  ecx,6
    cmp  ecx,0
    je   _mmx_copy_end
     
_mmx_copy:
   
    movq mm0,[esi+0]
    movq mm1,[esi+8]
    movq [edi+0],mm0
    movq [edi+8],mm1
    movq mm2,[esi+16]
    movq mm3,[esi+24]
    movq [edi+16],mm2
    movq [edi+24],mm3
    movq mm0,[esi+32]
    movq mm1,[esi+40]
    movq [edi+32],mm0
    movq [edi+40],mm1
    movq mm2,[esi+48]
    movq mm3,[esi+56]
    movq [edi+48],mm2
    movq [edi+56],mm3
     
    add esi,64
    add edi,64
    dec ecx
    jnz _mmx_copy
     
_mmx_copy_end:
    emms  
  }
#else
  __asm
  {
      mov esi, src
      mov ecx, n
      mov ebx, ecx
      shr ebx, 11 // 2048 bytes at a time
      mov edi, dest
     
loop2k: // Copy 2k into temporary buffer
    push edi
      mov edi, tbuf
      mov ecx, 2048
      shr ecx, 6
     
loopMemToL1:
    prefetchnta 64[ESI] // Prefetch next loop, non-temporal
      prefetchnta 96[ESI]
     
      movq mm1,  0[ESI] // Read in source data
      movq mm2,  8[ESI]
      movq mm3, 16[ESI]
      movq mm4, 24[ESI]
      movq mm5, 32[ESI]
      movq mm6, 40[ESI]
      movq mm7, 48[ESI]
      movq mm0, 56[ESI]
     
      movq  0[EDI], mm1 // Store into L1
      movq  8[EDI], mm2
      movq 16[EDI], mm3
      movq 24[EDI], mm4
      movq 32[EDI], mm5
      movq 40[EDI], mm6
      movq 48[EDI], mm7
      movq 56[EDI], mm0
      add esi, 64
      add edi, 64
      dec ecx
      jnz loopMemToL1
     
      pop edi // Now copy from L1 to system memory
      push esi
      mov esi, tbuf
      mov ecx, 2048
      shr ecx, 6
     
loopL1ToMem:
    movq mm1, 0[ESI] // Read in source data from L1
      movq mm2, 8[ESI]
      movq mm3, 16[ESI]
      movq mm4, 24[ESI]
      movq mm5, 32[ESI]
      movq mm6, 40[ESI]
      movq mm7, 48[ESI]
      movq mm0, 56[ESI]
     
      movntq 0[EDI], mm1 // Non-temporal stores
      movntq 8[EDI], mm2
      movntq 16[EDI], mm3
      movntq 24[EDI], mm4
      movntq 32[EDI], mm5
      movntq 40[EDI], mm6
      movntq 48[EDI], mm7
      movntq 56[EDI], mm0
     
      add esi, 64
      add edi, 64
      dec ecx
      jnz loopL1ToMem
     
      pop esi // Do next 2k block
      dec ebx
      jnz loop2k
  }
#endif 
}

### malloc内存腐蚀错误的解决方案 #### 问题分析 `malloc` 内存腐蚀通常是由堆管理不当引起的,具体表现形式包括但不限于缓冲区溢出、重复释放、非法地址写入以及对已释放块的修改等[^2]。这种类型的错误可能导致程序崩溃(Segmentation Fault),或者在后续内存分配过程中引发不可预测的行为。 #### 解决方案概述 以下是针对 `malloc` 内存腐蚀的一些常见排查和修复策略: #### 使用调试工具检测内存问题 可以利用专门的内存调试工具来定位问题根源。例如: - **Valgrind**: Valgrind 是一款强大的动态分析工具,能够检测内存泄漏、未初始化变量访问以及非法内存访问等问题。运行命令如下: ```bash valgrind --tool=memcheck ./your_program ``` 它会报告任何涉及 `malloc` 或 `free` 的不合法操作,并指出具体的代码位置[^1]。 - **AddressSanitizer (ASan)**: AddressSanitizer 是一种快速的内存错误检测器,支持编译时集成。启用 ASan 需要在编译选项中加入 `-fsanitize=address` 和链接选项 `-lasan`。例如: ```bash gcc -fsanitize=address -g your_program.c -o your_program ./your_program ``` #### 修改代码逻辑防止越界访问 如果发现问题是由于函数内部的越界访问导致,则需仔细审查相关代码片段并修正其行为。例如,在使用数组或指针之前验证索引的有效范围是一个有效手段。考虑下面的例子: ```c void safe_write(char *buffer, size_t length, char value) { if (!buffer || length == 0) return; for (size_t i = 0; i < length && buffer[i]; ++i) { // Ensure within bounds and null terminated string. buffer[i] = value; } } ``` 此版本的安全写入函数通过增加边界条件判断减少了潜在风险[^3]。 #### 加强资源管理实践 遵循良好的编程习惯也能减少此类错误的发生几率。这包括总是成对调用 `malloc/free`, 不要多次释放同一对象;对于复杂数据结构建议封装专属的新建销毁接口以统一处理流程等等。 #### 总结 虽然存在多种原因造成 `malloc` 堆腐烂现象,但借助现代开发环境下的辅助诊断设施加上严谨的设计思维模式往往能事半功倍地解决问题。 ```python def example_safe_function(data_list=None): """ A Pythonic way demonstrating safety checks before operations on lists. Prevents common errors akin to C's out-of-bound accesses leading to heap corruptions. Args: data_list (list): List intended for operation. Defaults to None. Returns: list: Modified version of input after applying transformations safely. """ if not isinstance(data_list, list) or len(data_list)==0 : return [] result = [item*2 for item in data_list[:]] # Copy slice ensures no side effects altering original collection return result ```
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