Почему Calli быстрее делегатского звонка? - PullRequest
Новая
       43

Почему Calli быстрее делегатского звонка?

42 голосов
/ 05 мая 2011

Я играл с Reflection.Emit и узнал о малоиспользованном EmitCalli. Заинтригованный, я подумал, а не отличается ли он от обычного вызова метода, поэтому я написал следующий код: 

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection.Emit;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Security;

[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
static class Program
{
    const long COUNT = 1 << 22;
    static readonly byte[] multiply = IntPtr.Size == sizeof(int) ?
      new byte[] { 0x8B, 0x44, 0x24, 0x04, 0x0F, 0xAF, 0x44, 0x24, 0x08, 0xC3 }
    : new byte[] { 0x0f, 0xaf, 0xca, 0x8b, 0xc1, 0xc3 };

    static void Main()
    {
        var handle = GCHandle.Alloc(multiply, GCHandleType.Pinned);
        try
        {
            //Make the native method executable
            uint old;
            VirtualProtect(handle.AddrOfPinnedObject(),
                (IntPtr)multiply.Length, 0x40, out old);
            var mulDelegate = (BinaryOp)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(
                handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(BinaryOp));

            var T = typeof(uint); //To avoid redundant typing

            //Generate the method
            var method = new DynamicMethod("Mul", T,
                new Type[] { T, T }, T.Module);
            var gen = method.GetILGenerator();
            gen.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            gen.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            gen.Emit(OpCodes.Ldc_I8, (long)handle.AddrOfPinnedObject());
            gen.Emit(OpCodes.Conv_I);
            gen.EmitCalli(OpCodes.Calli, CallingConvention.StdCall,
                T, new Type[] { T, T });
            gen.Emit(OpCodes.Ret);

            var mulCalli = (BinaryOp)method.CreateDelegate(typeof(BinaryOp));

            var sw = Stopwatch.StartNew();
            for (int i = 0; i < COUNT; i++) { mulDelegate(2, 3); }
            Console.WriteLine("Delegate: {0:N0}", sw.ElapsedMilliseconds);
            sw.Reset();

            sw.Start();
            for (int i = 0; i < COUNT; i++) { mulCalli(2, 3); }
            Console.WriteLine("Calli:    {0:N0}", sw.ElapsedMilliseconds);
        }
        finally { handle.Free(); }
    }

    delegate uint BinaryOp(uint a, uint b);

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    static extern bool VirtualProtect(
        IntPtr address, IntPtr size, uint protect, out uint oldProtect);
}

Я запустил код в режиме x86 и режиме x64. Результаты?

32-битный:

  • Версия делегата: 994
  • Версия Калли: 46

64-битный:

  • Версия делегата: 326
  • Калли версия: 83

Полагаю, вопрос уже очевиден ... почему такая огромная разница в скорости?

Обновление:

Я также создал 64-битную версию P / Invoke:

  • Версия делегата: 284
  • Калли версия: 77
  • P / Invoke версия: 31

По-видимому, P / Invoke быстрее ... это проблема с моим сравнительным тестированием или что-то происходит, я не понимаю? (Кстати, я нахожусь в режиме релиза.)

Ответы [ 2 ]

9 голосов
/ 13 февраля 2012

Учитывая ваши показатели производительности, я полагаю, вы используете фреймворк 2.0 или что-то подобное? Цифры намного лучше в 4.0, но версия Marshal.GetDelegate все еще медленнее.

Дело в том, что не все делегаты созданы равными.

Делегаты для функций управляемого кода - это, по сути, просто прямой вызов функции (в x86 это __fastcall) с добавлением небольшого «switcheroo», если вы вызываете статическую функцию (но это всего лишь 3 или 4 инструкции на x86).

Делегаты, созданные с помощью Marshal.GetDelegateForFunctionPointer, с другой стороны, являются прямым вызовом функции в функцию-заглушку, которая выполняет небольшие накладные расходы (маршалинг и еще много чего) перед вызовом неуправляемой функции. В этом случае сортировка очень мала, и сортировка для этого вызова, по-видимому, в значительной степени оптимизирована в 4.0 (но, скорее всего, все еще проходит через интерпретатор ML на 2.0) - но даже в 4.0 есть stackWalk, требующий разрешений неуправляемого кода, которые не является частью вашего делегата-калли.

Обычно я обнаружил, что, если не знать кого-то из команды разработчиков .NET, лучше всего выяснить, что происходит с управляемым / неуправляемым взаимодействием, - это немного покопаться с WinDbg и SOS.

6 голосов
/ 05 мая 2011

Затруднились ответить :) В любом случае я постараюсь.

EmitCalli быстрее, потому что это необработанный вызов байтового кода. Я подозреваю, что SuppressUnmanagedCodeSecurity также отключит некоторые проверки, например, переполнение стека / массив вне проверок индекса границ. Так что код небезопасен и работает на полной скорости.

Версия делегата будет иметь некоторый скомпилированный код для проверки ввода, а также будет выполнять вызов для удаления ссылки (поскольку делегат похож на указатель на типизированную функцию).

Мои два цента!

...