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内核源码：linux-2.6.38.8.tar.bz2

    参考文档：http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.6.2/gcc/Other-Builtins.html#Other-Builtins

     在Linux内核中likely和unlikely函数有两种（只能两者选一）实现方式，它们的实现原理稍有不同，但作用是相同的，下面将结合linux-2.6.38.8版本的内核代码来进行讲解。

    1、对__builtin_expect的封装

    它们的源代码如下： 

/* linux-2.6.38.8/include/linux/compiler.h */<br /> # define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)<br /> # define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)

    __builtin_expect 是GCC的内置函数，用来对选择语句的判断条件进行优化，常用于一个判断条件经常成立（如likely）或经常不成立（如unlikely）的情况。

    __builtin_expect的函数原型为long  __builtin_expect (long exp, long c)，返回值为完整表达式exp的值，它的作用是期望表达式exp的值等于c（注意，如果exp == c条件成立的机会占绝大多数，那么性能将会得到提升，否则性能反而会下降）。

    在普通的应用程序中也可以使用__builtin_expect，如下面的例子： 

#include <stdio.h></p> <p>int main(void)<br /> {<br /> int a;</p> <p> scanf("%d", &a);</p> <p> if(__builtin_expect(a, 4))<br /> printf("if: a = %d\n", a);<br /> else<br /> printf("else: a = %d\n", a);</p> <p> return 0;<br /> }<br />

    分别输入整数0到4来进行5次测试，它们的输出分别为： 

else: a = 0</p> <p>if: a = 1</p> <p>if: a = 2</p> <p>if: a = 3</p> <p>if: a = 4<br />

    注意，在上例中只有输入整数0的时候才执行else后的打印语句，也就是说__builtin_expect(a, 4)函数的值就是表达式a的值。

    记住，它们只是用来提升性能的优化手段，并不会改变原来表达式的值。

    2、使用__branch_check__函数

    它们的源代码如下： 

/* linux-2.6.38.8/include/linux/compiler.h */<br /> # ifndef likely<br /> # define likely(x) (__builtin_constant_p(x) ? !!(x) : __branch_check__(x, 1))<br /> # endif<br /> # ifndef unlikely<br /> # define unlikely(x) (__builtin_constant_p(x) ? !!(x) : __branch_check__(x, 0))<br /> # endif

    （1）、先使用内置函数__builtin_constant_p忽略表达式x为常量的情况

    __builtin_constant_p也是GCC的内置函数，函数原型为int  __builtin_constant_p(exp)，用于判断表达式exp在编译时是否是一个常量，如果是则函数的值为整数1，否则为0，如下面的例子：

#include <stdio.h><br /> #include <stdlib.h></p> <p>#define VALUE 5</p> <p>int main(void)<br /> {<br /> char *ptr = NULL;<br /> int num, count;</p> <p> ptr = malloc(20);<br /> num = __builtin_constant_p(ptr) ? 20 : 20 + 10;<br /> printf("num = %d\n", num);<br /> free(ptr);</p> <p> count = __builtin_constant_p(VALUE) ? 20 + VALUE : 10;<br /> printf("count = %d\n", count);</p> <p> return 0;<br /> }<br />

    例子的输出结果： 

num = 30<br /> count = 25<br />

    例子中的ptr为指针变量，所以__builtin_constant_p(ptr)的值为0，num的值为30。

    （2）、函数__branch_check__的实现 

/* linux-2.6.38.8/include/linux/compiler.h */<br /> #define __branch_check__(x, expect) ({ \<br /> int ______r; \<br /> static struct ftrace_branch_data \<br /> __attribute__((__aligned__(4))) \<br /> __attribute__((section("_ftrace_annotated_branch"))) \<br /> ______f = { \<br /> .func = __func__, \<br /> .file = __FILE__, \<br /> .line = __LINE__, \<br /> }; \<br /> ______r = likely_notrace(x); \<br /> ftrace_likely_update(&______f, ______r, expect); \<br /> ______r; \<br /> })

    使用它来检查判断条件并记录likely判断的预测信息，之后根据预测信息进行相应的优化以提升性能。

    函数__branch_check__的返回值为______r的值，也就是参数x的值。