unlikely和likely_unlikely和unlikely的作用

    主要是跟处理器有关，现在处理器都是流水线的，有些里面有多个逻辑运算单元，系统可以提前取多条指令进行并行处理，但遇到跳转时，则需要重新取指令，这相对于不用重新去指令就降低了速度。所以对unlikely的宏，系统运行时，将减少跳转，重新取指。

与assert（）是不一样的，assert（）是对一个值进行判断，如指针是否为NULL，如果为NULL，则程序直接exit。跟unlikely是不用级别上的东西，功能也不一样，

    增加条件分支预测的准确性，cpu会提前装载后面的指令，遇到条件转移指令时会提前预测并装载某个分支的指令。unlikely表示你可以确认该条件是极少发生的，相反likely表示该条件多数情况下会发生。编译器会产生相应的代码来优化cpu执行效率。

 

在 2.6 内核中，随处可以见到 likely() 和 unlikely() 的身影，那么为什么要用它们?它们之间有什么区别?

　　首先要明确：

　　if(likely(value)) 等价于 if(value)

　　if(unlikely(value)) 也等价于 if(value)

　　也就是说 likely() 和 unlikely() 从阅读和理解代码的角度来看，是一样的!!!

　　这两个宏在内核中定义如下：

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

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

　　__builtin_expect() 是 GCC (version >= 2.96)提供给程序员使用的，目的是将“分支转移”的信息提供给编译器，这样编译器可以对代码进行优化，以减少指令跳转带来的性能下降。

　　__builtin_expect((x),1) 表示 x 的值为真的可能性更大;

　　__builtin_expect((x),0) 表示 x 的值为假的可能性更大。

　　也就是说，使用 likely() ，执行 if 后面的语句 的机会更大，使用unlikely()，执行else 后面的语句的机会更大。

　　例如下面这段代码，作者就认为 prev 不等于 next 的可能性更大，

　　if (likely(prev != next)) {

　　next->timestamp = now;

　　...

　　} else {

　　...;

　　}

　　通过这种方式，编译器在编译过程中，会将可能性更大的代码紧跟着起面的代码，从而减少指令跳转带来的性能上的下降。

　　下面以两个例子来加深这种理解：

　　第一个例子： example1.c

　　int testfun(int x)

　　{

　　if(__builtin_expect(x, 0)) {

　　^^^--- We instruct the compiler, "else" block is more probable

　　x = 5;

　　x = x * x;

　　} else {

　　x = 6;

　　}

　　return x;

　　}

　　在这个例子中，我们认为 x 为0的可能性更大

　　编译以后，通过 objdump 来观察汇编指令，在我的 2.4 内核机器上，结果如下：

　　# gcc -O2 -c example1.c

　　# objdump -d example1.o

　　Disassembly of section .text:

　　00000000 :

　　0: 55 push %ebp

　　1: 89 e5 mov %esp,%ebp

　　3: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax

　　6: 85 c0 test %eax,%eax

　　8: 75 07 jne 11

　　a: b8 06 00 00 00 mov $0x6,%eax

　　f: c9 leave

　　10: c3 ret

　　11: b8 19 00 00 00 mov $0x19,%eax

　　16: eb f7 jmp f

　　可以看到，编译器使用的是 jne (不相等跳转)指令，并且 else block 中的代码紧跟在后面。

　　8: 75 07 jne 11

　　a: b8 06 00 00 00 mov $0x6,%eax

　　第二个例子： example2.c

　　int testfun(int x)

　　{

　　if(__builtin_expect(x, 1)) {

　　^^^ --- We instruct the compiler, "if" block is more probable

　　x = 5;

　　x = x * x;

　　} else {

　　x = 6;

　　}

　　return x;

　　}

　　在这个例子中，我们认为 x 不为 0 的可能性更大

　　编译以后，通过 objdump 来观察汇编指令，在我的 2.4 内核机器上，结果如下：

　　# gcc -O2 -c example2.c

　　# objdump -d example2.o

　　Disassembly of section .text:

　　00000000 :

　　0: 55 push %ebp

　　1: 89 e5 mov %esp,%ebp

　　3: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax

　　6: 85 c0 test %eax,%eax

　　8: 74 07 je 11

　　a: b8 19 00 00 00 mov $0x19,%eax

　　f: c9 leave

　　10: c3 ret

　　11: b8 06 00 00 00 mov $0x6,%eax

　　16: eb f7 jmp f

　　这次编译器使用的是 je (相等跳转)指令，并且 if block 中的代码紧跟在后面。

　　8: 74 07 je 11

　　a: b8 19 00 00 00 mov $0x19,%eax