Question

我使用这两种方法从寄存器中获取位字段信息。我需要提取的位字段的位置由Intel Manual提供。就像下面的代码一样。但是我得到的结果与这两种方法不同。

我找不到这两种方法的任何问题。但据我了解，maximum_power提交不应该是＆＃39; 0＆＃39; 0作为第一种方法（这是英特尔已在寄存器中定义的值。）

方法1：

typedef struct rapl_parameters_msr_t {
  uint64_t thermal_spec_power        : 15;
  uint64_t                           : 1;
  uint64_t minimum_power             : 15;
  uint64_t                           : 1;
  uint64_t maximum_power             : 15;
  uint64_t                           : 1;
  uint64_t maximum_limit_time_window : 6;
  uint64_t                           : 10;
} rapl_parameters_msr_t;

uint64_t              msr;
read_msr(cpu, 0x614, &msr);

rapl_parameters_msr_t domain_msr = *(rapl_parameters_msr_t *)&msr;
printf("%ld\n", domain_msr.thermal_spec_power);  //print: 280
printf("%ld\n", domain_msr.minimum_power);  //print: 192
printf("%ld\n", domain_msr.maximum_power);  //print: 0
printf("%ld\n", domain_msr.maximum_limit_time_window);  //print: 16

方法2：

uint64_t 
extractBitField(uint64_t inField, uint64_t width, uint64_t offset)
{
    uint64_t bitMask;
    uint64_t outField;

    if ((offset+width) == 32) 
    {
        bitMask = (0xFFFFFFFF<<offset);
    }
    else 
    {  /*Just keep the filed needs to be extrated*/
        bitMask = (0xFFFFFFFF<<offset) ^ (0xFFFFFFFF<<(offset+width));  

    }
    /*Move to the right most field to be calculated*/
    outField = (inField & bitMask) >> offset;
    return outField;
}
uint64_t              flags;
read_msr(cpu, 0x614, &flags);
printf("thermal power: %d\n", extractBitField(flags,15,0));  //print: 280
printf("minimum power: %d\n", extractBitField(flags,15,16));//print: 192
printf("maximum power: %d\n", extractBitField(flags,15,32));//print: 0
printf("time window: %d\n", extractBitField(flags,6,48));  //print: 0

你有什么见解可以解决问题吗？

更新

对不起困惑的部分。我将所有类型更改为uint64_t，方法2的最大功率和时间窗口都为0 ..

如果编译器会对方法1产生错误的结果，我仍然怀疑我对方法2的结果有多信任。

以下是英特尔手册中的位代表文档：

Thermal Spec Power (bits 14:0)
Minimum Power (bits 30:16)
Maximum Power (bits 46:32)
Maximum Time Window (bits 53:48)

感谢大卫，这是64位提取的正确版本。

uint64_t 
extractBitField(uint64_t inField, uint64_t width, uint64_t offset)
{
    uint64_t bitMask;
    uint64_t outField;

    if ((offset+width) == 64) 
    {
        bitMask = (0xFFFFFFFFFFFFFFFF<<offset);
    }
    else 
    {  /*Just keep the filed needs to be extrated*/
        bitMask = (0xFFFFFFFFFFFFFFFF<<offset) ^ (0xFFFFFFFFFFFFFFFF<<(offset+width));  

    }
    /*Move to the right most field to be calculated*/
    outField = (inField & bitMask) >> offset;
    return outField;
}
uint64_t              flags;
read_msr(cpu, 0x614, &flags);
printf("thermal power: %d\n", extractBitField(flags,15,0));  //print: 280
printf("minimum power: %d\n", extractBitField(flags,15,16));//print: 192
printf("maximum power: %d\n", extractBitField(flags,15,32));//print: 0
printf("time window: %d\n", extractBitField(flags,6,48));  //print: 16

Answer 1

C位域中位的排序是实现定义的，所以如果你打算使用它们要小心 - 你认为你得到的顺序可能不是你实际的。查看编译器的文档，了解它是如何处理的。

此外，第二个函数接受uint32，而第一个示例使用64位结构，因此您的类型不匹配。你能纠正这个并更新你的结果吗？

编辑：此外，您在第一个示例中将时间窗口定义为六位，在第二个示例中定义为15位。

C99：6.7.2.1p10实现可以分配任何可寻址存储单位大到足以容纳一个位域。如果有足够的空间，a 紧跟在结构中另一个位字段之后的位字段应被包装到同一单元的相邻位中。如果不足空间仍然存在，是否有一个不合适的位场被放入下一个单元或重叠相邻单元是实现定义的。该单位内位域分配的顺序（高位到实现定义的是低阶或低阶到高阶。该未指定可寻址存储单元的对齐。

Answer 2

你已经尝试过两种方法来做同样的事情，我不会相信他们中的任何一种。

首先是位字段。 不要使用它们！位字段的排序是不可靠的，除unsigned int之外的任何行为都是不可靠的，跨结构成员的位字段分布是不可靠的。所有这些都可以修复，但它不值得。

第二，转移和掩码。这是正确的方式，但代码错误。你有一个32位掩码（0xffffffff）移位32和48位。根本不是一个好主意。

因此，您需要做的是编写一个简单可靠的函数，该函数是给定签名的实现。

extractBitField(uint64_t inField, uint64_t width, uint64_t offset)

这是一个很好的起点。将该函数写入测试程序并对其进行单元测试，直到您100％确定它完全正确。通过调试器，检查所有的班次组合。绝对确定你没事。

当测试程序正常工作时，将功能转移到真实程序，并在第一时间观察它。

我想我可以为你编写这个功能，但我不认为我会。你真的需要经历这个练习，这样你就可以了解它的工作原理和原因。

在c中使用struct进行位字段提取

2 个答案: