En tiedä miten harvoin minkäkinlaiset tietokoneet tekevät fysikaalisen virheen eli kääntävät bitin ykkösestä nollaksi tai nollasta ykköseksi jostain ohjelmiston ulkopuolisesta syystä, eli kai kosmisen säteilyn tai kvanttifluktuaation seurauksena. Onko se yksi miljardista laskusta, sadasta miljardista vai...
Siksi tein tämän:
#include
#include
unsigned int x=1;
unsigned int a=1;
unsigned int b=1;
unsigned int c=1;
unsigned int d=1;
int tes=1;
main(void)
{
alku:
a=1; b=1; c=1; d=1;
for(x=1; x
Siksi tein tämän:
#include
#include
unsigned int x=1;
unsigned int a=1;
unsigned int b=1;
unsigned int c=1;
unsigned int d=1;
int tes=1;
main(void)
{
alku:
a=1; b=1; c=1; d=1;
for(x=1; x
Vastaukset 4
Vanhimmat
tee ennemmin while-silmukassa.
aika pitkään saat odottaa virhettä jos koneesi on täysin kunnossa ja lämmöt pysyvät matalana.
kellota konetta hieman ja kokeile sitten, virheitä alkaa tulla useammin ja useammin mitä korkeammalle kellot nousevat.
Ohjelmasi on sellainen, että kääntäjät saattavat optimoida hyvinkin paljon koodia pois.
Normaalit optimoinnit päällä, eli komennolla "gcc -O2 a.c", kääntäjä optimoi koko for-silmukan muotoon
movl $0x7ffffff9,0x8049600
movl $0x7ffffff9,0x8049610
movl $0x7ffffff9,0x804960c
movl $0x7ffffff9,0x8049608
movl $0x7ffffff9,0x8049604
eli tässä sijoitetaan muuttujien x, a, b, c ja d muistipaikkoihin suoraan arvo 2147483641. Vielä pahempaa on, että koko seuraava if-lause, joka vertaa muuttujien erisuuruuksia, on myös optimoitu pois. Näin ollen ohjelma ei tulosta koskaan virhettä. Ei edes silloin, kun muistipaikkaan 0x8049608 olisi tallennettu kosmisen säteilyn takia väärä luku.
Kääntäjän tuottamaa koodia voi tutkia antamani käännös komennon jälkeen esimerkiksi komennolla "objdump -d a.out".
Jos optimointi estetään, ohjelmasi saa prosessorin tekemään mitä halusitkin.
Mikä parametri gcc:lle pitää antaa, jotta ne optimoinnit menee pois?
Mikä on c-listaukseni yksinkertaisin monimutkaistus tai muutos, jotta kääntäjä ei normaaliparametreillä pääse tekemään mitä ei ole tarkoitettu?
"
"objdump -d a.out".
"
tulos:
a.out: file format elf32-i386
Disassembly of section .init:
08048278 :
8048278: 55 push %ebp
8048279: 89 e5 mov %esp,%ebp
804827b: 83 ec 08 sub $0x8,%esp
804827e: e8 71 00 00 00 call 80482f4
8048283: e8 c8 00 00 00 call 8048350
8048288: e8 13 02 00 00 call 80484a0
804828d: c9 leave
804828e: c3 ret
Disassembly of section .plt:
08048290 :
8048290: ff 35 08 96 04 08 pushl 0x8049608
8048296: ff 25 0c 96 04 08 jmp *0x804960c
804829c: 00 00 add %al,(%eax)
...
080482a0 :
80482a0: ff 25 10 96 04 08 jmp *0x8049610
80482a6: 68 00 00 00 00 push $0x0
80482ab: e9 e0 ff ff ff jmp 8048290
080482b0 :
80482b0: ff 25 14 96 04 08 jmp *0x8049614
80482b6: 68 08 00 00 00 push $0x8
80482bb: e9 d0 ff ff ff jmp 8048290
080482c0 :
80482c0: ff 25 18 96 04 08 jmp *0x8049618
80482c6: 68 10 00 00 00 push $0x10
80482cb: e9 c0 ff ff ff jmp 8048290
Disassembly of section .text:
080482d0 :
80482d0: 31 ed xor %ebp,%ebp
80482d2: 5e pop %esi
80482d3: 89 e1 mov %esp,%ecx
80482d5: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp
80482d8: 50 push %eax
80482d9: 54 push %esp
80482da: 52 push %edx
80482db: 68 20 84 04 08 push $0x8048420
80482e0: 68 30 84 04 08 push $0x8048430
80482e5: 51 push %ecx
80482e6: 56 push %esi
80482e7: 68 80 83 04 08 push $0x8048380
80482ec: e8 bf ff ff ff call 80482b0
80482f1: f4 hlt
80482f2: 90 nop
80482f3: 90 nop
080482f4 :
80482f4: 55 push %ebp
80482f5: 89 e5 mov %esp,%ebp
80482f7: 53 push %ebx
80482f8: 83 ec 04 sub $0x4,%esp
80482fb: e8 00 00 00 00 call 8048300
8048300: 5b pop %ebx
8048301: 81 c3 04 13 00 00 add $0x1304,%ebx
8048307: 8b 93 fc ff ff ff mov 0xfffffffc(%ebx),%edx
804830d: 85 d2 test %edx,%edx
804830f: 74 05 je 8048316
8048311: e8 8a ff ff ff call 80482a0
8048316: 58 pop %eax
8048317: 5b pop %ebx
8048318: c9 leave
8048319: c3 ret
804831a: 90 nop
804831b: 90 nop
804831c: 90 nop
804831d: 90 nop
804831e: 90 nop
804831f: 90 nop
08048320 :
8048320: 55 push %ebp
8048321: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048323: 83 ec 08 sub $0x8,%esp
8048326: 80 3d 40 96 04 08 00 cmpb $0x0,0x8049640
804832d: 74 0c je 804833b
804832f: eb 1c jmp 804834d
8048331: 83 c0 04 add $0x4,%eax
8048334: a3 24 96 04 08 mov %eax,0x8049624
8048339: ff d2 call *%edx
804833b: a1 24 96 04 08 mov 0x8049624,%eax
8048340: 8b 10 mov (%eax),%edx
8048342: 85 d2 test %edx,%edx
8048344: 75 eb jne 8048331
8048346: c6 05 40 96 04 08 01 movb $0x1,0x8049640
804834d: c9 leave
804834e: c3 ret
804834f: 90 nop
08048350 :
8048350: 55 push %ebp
8048351: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048353: 83 ec 08 sub $0x8,%esp
8048356: a1 2c 95 04 08 mov 0x804952c,%eax
804835b: 85 c0 test %eax,%eax
804835d: 74 12 je 8048371
804835f: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
8048364: 85 c0 test %eax,%eax
8048366: 74 09 je 8048371
8048368: c7 04 24 2c 95 04 08 movl $0x804952c,(%esp)
804836f: ff d0 call *%eax
8048371: c9 leave
8048372: c3 ret
8048373: 90 nop
8048374: 90 nop
8048375: 90 nop
8048376: 90 nop
8048377: 90 nop
8048378: 90 nop
8048379: 90 nop
804837a: 90 nop
804837b: 90 nop
804837c: 90 nop
804837d: 90 nop
804837e: 90 nop
804837f: 90 nop
08048380 :
8048380: 8d 4c 24 04 lea 0x4(%esp),%ecx
8048384: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp
8048387: ff 71 fc pushl 0xfffffffc(%ecx)
804838a: 55 push %ebp
804838b: 89 e5 mov %esp,%ebp
804838d: 51 push %ecx
804838e: 83 ec 24 sub $0x24,%esp
8048391: a1 3c 96 04 08 mov 0x804963c,%eax
8048396: c7 05 28 96 04 08 f9 movl $0x7ffffff9,0x8049628
804839d: ff ff 7f
80483a0: c7 05 38 96 04 08 f9 movl $0x7ffffff9,0x8049638
80483a7: ff ff 7f
80483aa: c7 05 34 96 04 08 f9 movl $0x7ffffff9,0x8049634
80483b1: ff ff 7f
80483b4: c7 05 30 96 04 08 f9 movl $0x7ffffff9,0x8049630
80483bb: ff ff 7f
80483be: c7 05 2c 96 04 08 f9 movl $0x7ffffff9,0x804962c
80483c5: ff ff 7f
80483c8: 89 44 24 04 mov %eax,0x4(%esp)
80483cc: c7 04 24 ec 84 04 08 movl $0x80484ec,(%esp)
80483d3: e8 e8 fe ff ff call 80482c0
80483d8: a1 38 96 04 08 mov 0x8049638,%eax
80483dd: c7 04 24 f4 84 04 08 movl $0x80484f4,(%esp)
80483e4: 89 44 24 14 mov %eax,0x14(%esp)
80483e8: a1 34 96 04 08 mov 0x8049634,%eax
80483ed: 89 44 24 10 mov %eax,0x10(%esp)
80483f1: a1 30 96 04 08 mov 0x8049630,%eax
80483f6: 89 44 24 0c mov %eax,0xc(%esp)
80483fa: a1 2c 96 04 08 mov 0x804962c,%eax
80483ff: 89 44 24 08 mov %eax,0x8(%esp)
8048403: a1 28 96 04 08 mov 0x8049628,%eax
8048408: 89 44 24 04 mov %eax,0x4(%esp)
804840c: e8 af fe ff ff call 80482c0
8048411: 83 05 3c 96 04 08 01 addl $0x1,0x804963c
8048418: e9 74 ff ff ff jmp 8048391
804841d: 90 nop
804841e: 90 nop
804841f: 90 nop
08048420 :
8048420: 55 push %ebp
8048421: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048423: 5d pop %ebp
8048424: c3 ret
8048425: 8d 74 26 00 lea 0x0(%esi),%esi
8048429: 8d bc 27 00 00 00 00 lea 0x0(%edi),%edi
08048430 :
8048430: 55 push %ebp
8048431: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048433: 57 push %edi
8048434: 56 push %esi
8048435: 53 push %ebx
8048436: e8 5e 00 00 00 call 8048499
804843b: 81 c3 c9 11 00 00 add $0x11c9,%ebx
8048441: 83 ec 1c sub $0x1c,%esp
8048444: e8 2f fe ff ff call 8048278
8048449: 8d 83 18 ff ff ff lea 0xffffff18(%ebx),%eax
804844f: 89 45 f0 mov %eax,0xfffffff0(%ebp)
8048452: 8d 83 18 ff ff ff lea 0xffffff18(%ebx),%eax
8048458: 29 45 f0 sub %eax,0xfffffff0(%ebp)
804845b: c1 7d f0 02 sarl $0x2,0xfffffff0(%ebp)
804845f: 8b 55 f0 mov 0xfffffff0(%ebp),%edx
8048462: 85 d2 test %edx,%edx
8048464: 74 2b je 8048491
8048466: 31 ff xor %edi,%edi
8048468: 89 c6 mov %eax,%esi
804846a: 8d b6 00 00 00 00 lea 0x0(%esi),%esi
8048470: 8b 45 10 mov 0x10(%ebp),%eax
8048473: 83 c7 01 add $0x1,%edi
8048476: 89 44 24 08 mov %eax,0x8(%esp)
804847a: 8b 45 0c mov 0xc(%ebp),%eax
804847d: 89 44 24 04 mov %eax,0x4(%esp)
8048481: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax
8048484: 89 04 24 mov %eax,(%esp)
8048487: ff 16 call *(%esi)
8048489: 83 c6 04 add $0x4,%esi
804848c: 39 7d f0 cmp %edi,0xfffffff0(%ebp)
804848f: 75 df jne 8048470
8048491: 83 c4 1c add $0x1c,%esp
8048494: 5b pop %ebx
8048495: 5e pop %esi
8048496: 5f pop %edi
8048497: 5d pop %ebp
8048498: c3 ret
08048499 :
8048499: 8b 1c 24 mov (%esp),%ebx
804849c: c3 ret
804849d: 90 nop
804849e: 90 nop
804849f: 90 nop
080484a0 :
80484a0: 55 push %ebp
80484a1: 89 e5 mov %esp,%ebp
80484a3: 53 push %ebx
80484a4: bb 1c 95 04 08 mov $0x804951c,%ebx
80484a9: 83 ec 04 sub $0x4,%esp
80484ac: a1 1c 95 04 08 mov 0x804951c,%eax
80484b1: 83 f8 ff cmp $0xffffffff,%eax
80484b4: 74 0c je 80484c2
80484b6: 83 eb 04 sub $0x4,%ebx
80484b9: ff d0 call *%eax
80484bb: 8b 03 mov (%ebx),%eax
80484bd: 83 f8 ff cmp $0xffffffff,%eax
80484c0: 75 f4 jne 80484b6
80484c2: 83 c4 04 add $0x4,%esp
80484c5: 5b pop %ebx
80484c6: 5d pop %ebp
80484c7: c3 ret
Disassembly of section .fini:
080484c8 :
80484c8: 55 push %ebp
80484c9: 89 e5 mov %esp,%ebp
80484cb: 53 push %ebx
80484cc: 83 ec 04 sub $0x4,%esp
80484cf: e8 00 00 00 00 call 80484d4
80484d4: 5b pop %ebx
80484d5: 81 c3 30 11 00 00 add $0x1130,%ebx
80484db: e8 40 fe ff ff call 8048320
80484e0: 59 pop %ecx
80484e1: 5b pop %ebx
80484e2: c9 leave
80484e3: c3 ret
gcc:stä saa optimoinnit saa pois päältä vivulla -O0 (eli iso oo ja nolla). man-sivun mukaan tämän pitäisi olla oletusarvo, mutta lähettämästäsi koodista for-silmukka oli optimoitu pois.
Toinen hyödyllinen juttu tällaisia testejä tehdessä on avainsana "volatile". Jos määrittelet muuttujat näin:
volatile unsigned int a=1;
volatile unsigned int b=1;
volatile unsigned int c=1;
volatile unsigned int d=1;
kerrot samalla kääntäjälle, että jokainen näihin muuttujiin tehty kirjoitus- ja lukuoperaatio pitää ihan oikeasti tehdä muistiin/muistista --- niitä ei saa optimoida pois, eikä myöskään tehdä vain prosessorin rekistereistä kirjoittaen/lukien.