linux中memcpy实现分析,ARM64 的 memcpy 优化与实现

关于 Linux 中 memcpy 的实现，可以从 glibc 库中的源码入手。glibc 提供了多种实现 memcpy 函数的方法，包括 C 语言实现、MMX/SSE 实现、AVX 实现、AVX2 实现等等。其中，MMX/SSE/AVX/AVX2 实现利用了 CPU 的 SIMD 指令集，能够显著提高 memcpy 的执行效率。

具体来说，glibc 中的 memcpy 函数会根据不同的 CPU 架构和指令集选择不同的实现。例如，对于 x86 架构的 CPU，glibc 会首先尝试使用 SSE 实现，如果 SSE 指令集不可用，则使用 C 语言实现；对于 ARM 架构的 CPU，glibc 会根据 CPU 支持的指令集选择实现。

在 ARM64 平台上，memcpy 函数的优化主要集中在 ARM NEON 指令集的利用上。NEON 指令集是 ARM 平台上的一种 SIMD 指令集，可以对多个数据进行并行计算，从而提高 memcpy 函数的执行效率。NEON 指令集的使用需要编写特定的汇编代码，并且需要考虑内存对齐、数据长度等因素，以保证 NEON 指令集的最佳性能。

ARM64 平台上的 NEON 指令集实现有多种方式，包括使用汇编代码手动实现、使用 GCC 内置函数实现、使用 LLVM 内置函数实现等等。这些实现方法的性能和可移植性各不相同，需要根据具体情况进行选择。

总之，memcpy 函数的优化需要考虑 CPU 架构、指令集、数据对齐等多个因素，并且需要根据具体情况选择最优的实现方式。

相关问题

linux arm汇编实现memcpy

在Linux ARM汇编中实现`memcpy`函数可以通过使用寄存器和内存操作指令来完成。下面是一个简单的示例代码：

.global memcpy
memcpy:
    push {r4-r7, lr}    @ 保存寄存器和返回地址

    mov r4, r0          @ 将源地址保存到r4寄存器
    mov r5, r1          @ 将目标地址保存到r5寄存器
    mov r6, r2          @ 将拷贝字节数保存到r6寄存器

copy_loop:
    ldrb r7, [r4], #1   @ 从源地址加载一个字节到r7寄存器，并递增源地址
    strb r7, [r5], #1   @ 将r7寄存器中的字节存储到目标地址，并递增目标地址
    subs r6, r6, #1     @ 字节数减1

    cmp r6, #0          @ 检查是否还有字节需要拷贝
    bne copy_loop       @ 如果还有字节需要拷贝，则跳转到copy_loop标签处

    pop {r4-r7, pc}     @ 恢复寄存器和返回地址，并返回

上述代码使用了`r4`、`r5`、`r6`和`r7`这四个寄存器来保存源地址、目标地址和拷贝字节数。通过循环逐个拷贝字节，并在每次拷贝后递增源地址和目标地址，直到拷贝完成。

Linux Arm64环境下，C函数memcpy的汇编源代码的实现过程

在 Linux Arm64 环境下，C 函数 memcpy 的汇编源代码的实现过程可以分为以下几个步骤：

1. 检查内存对齐：memcpy 函数在拷贝数据时，需要考虑数据的内存对齐情况。在 Arm64 架构中，数据可以以 8 字节为单位进行对齐。因此，memcpy 函数的第一步是检查源地址和目的地址是否可以以 8 字节为单位进行对齐。

2. 拷贝 8 字节数据块：如果源地址和目的地址都可以以 8 字节为单位进行对齐，则可以使用 NEON 指令集一次性拷贝 8 字节数据块。NEON 指令集包括 VLD1 和 VST1 指令，可以分别用于从内存中读取 8 字节数据块和将 8 字节数据块写入内存。

3. 拷贝剩余数据：如果源地址和目的地址不能以 8 字节为单位进行对齐，则需要使用普通的指令逐字节拷贝剩余的数据。在 Arm64 架构中，可以使用 LDP 和 STP 指令一次性读取和写入 2 个字节或 4 个字节的数据。

4. 处理拷贝长度：memcpy 函数还需要处理拷贝长度，以保证拷贝的数据完整且不越界。在 Arm64 架构中，可以使用 CMP 和 B.GE 指令进行长度检查。

下面是一段简单的 memcpy 函数的汇编源代码实现，仅供参考：

memcpy:
cmp w2, #8
b.lt 1f

// 拷贝 8 字节数据块
ldp q0, q1, [x0], #16
stp q0, q1, [x1], #16
sub w2, w2, #8

1:
cmp w2, #0
beq 2f

// 拷贝剩余数据
ldp w0, w1, [x0], #8
stp w0, w1, [x1], #8
sub w2, w2, #8
b.ne 1b

2:
ret