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title: 编译器自动修复工具
description: "1. （可选）下载(https://ftp.gnu.org/gnu/gcc/)GCC源码（请从GCC官网下载对应版本的源码）。本实践使用的是GCC 9.3.0源码包，编译并设置GCC环境变量，如图1所示。"
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# 编译器自动修复工具

#### 未使用编译器自动修复工具

1. （可选）下载(https://ftp.gnu.org/gnu/gcc/)GCC源码（请从GCC官网下载对应版本的源码）。本实践使用的是GCC 9.3.0源码包，编译并设置GCC环境变量，如图1所示。
  图1 设置GCC环境变量

  具体编译过程，请参见GCC官网相关文档。

2. 根据以下流程使用已安装的GCC 9.3.0，执行20000次源码包编译生成可执行文件测试，如图2所示。
  a. 解压源码包并确认文件内容。
    1 2 tar -zxvf fifo.tar.gz ls

  b. 编译源码。
    1 make

  c. 运行生成的可执行文件。
    1 ./one_producer_one_consumer

源码中是一个单生产者单消费者的无锁队列，其中生产者会依次向队列中推入1，2，3三个int类型数据，消费者会读取队列中数据并向r1，r2，r3三个int类型变量赋值，在没有内存一致性错误发生时，预期结果应为r1=1,r2=2,r3=3。


图2 复现内存一致性问题

执行结果：20000次测试中，复现内存一致性问题共计12次。


#### 使用编译器自动修复工具

1. 安装内存一致性修复组件。

  a. 获取内存一致性修复组件。
    内存一致性修复组件： 从DevKit安装路径下，找到 “/opt/DevKit/devkitplugins/affinity/tools/weakconsistency/gccchecker/gcctool.tar.gz”。

    “/opt/DevKit”为工具安装目录，请根据实际情况替换。

  b. 执行以下命令，解压安装包。
    1 tar xf gcctool.tar.gz

    解压后确认“gcctool/bin”目录下有以下文件：gcctool，gcctool-bin，libstdc++.so.6

  c. 配置环境变量。
    将“gcctool”放入自定义目录，配置环境变量：export PATH=/path/to/gcctool/bin:$PATH

    其中，“/path/to”为gcctool存放的自定义目录。

2. 下载(https://ftp.gnu.org/gnu/gcc/)GCC源码并解压（请从GCC官网下载对应版本的源码），本实践使用的是GCC 9.3源码包。
  获取GCC修复工具patch(https://github.com/kunpengcompute/devkitdriver/tree/main/gccchecker)（Debian系列和Red Hat系列操作系统都使用该依赖包）。

  1 tar -xvf gcc-9.3.0.tar.gz

3. 执行以下命令，合入GCC patch，如图3所示。

```
cd gcc-9.3.0/
patch -p1 <
/path/to/
gcc-9.3.0.patch
```


  图3 合入GCC 9.3 patch

4. 编译GCC，设置GCC环境变量，如图4所示。
  具体编译过程，请参见GCC官网相关文档。 配置环境变量路径以实际编译安装路径为准。

  图4 设置环境变量

5. 编译fifo源码。
  进入fifo源码目录，设置内存一致性修复组件优化等级“export HW_DEBUG=[ 0 | 1 | 2 ]”。当前实践内容设置组件优化等级为1，执行make命令进行编译。

  1 2 3 export HW_DEBUG=1 make clean make

  编译完成后再执行以下命令。 1 objdump -d one_producer_one_consumer | grep dmb | head -20

  即可显示20个自动修复的位置，如图5所示。

  编译组件支持通过环境变量配置修复优化等级，如果未设置环境变量，修复工具将不会生效。

  图5 修复工具生效

  export HW_DEBUG=[ 0 | 1 | 2 ] 0：不使用优化策略，性能损失最大。 1：使用最安全的修复策略，性能损失较大。 2：应用组件优化规则，可以减少性能损失。

6. 验证源码修复效果。
  在源码目录执行以下指令： 1 ./one_producer_one_consumer

  连续执行可执行文件中的测试，执行20000次未出现内存一致性问题，编译器自动修复工具生效，如图6所示。

  图6 自动修复工具生效


#### 编译器自动修复工具验证结论

fifo源码在未使用修复工具时，共执行了20000次测试，其中12次执行异常。使用修复工具后，插入了20000个内存屏障指令，继续执行20000次测试，没有出现异常现象。