CPU的分支预测

我们在Swoole源码里面会看到很多的likely和unlikely宏，例如在创建协程的时候，有如下代码：

long cid = PHPCoroutine::create(&fci_cache, fci.param_count, fci.params);
if (sw_likely(cid > 0))
{
    RETURN_LONG(cid);
}
else
{
    RETURN_FALSE;
}

这里，Swoole调用PHPCoroutine::create来创建协程，并且返回了协程的id。然后，接着是对cid使用了宏likely。这个用法是为了提升CPU指令缓存的命中率。

CPU缓存是几块离CPU近的存储空间。CPU通常分为三级缓存（不是代表只有三块缓存，而是等级有三类）。我们可以通过一下命令来查看CPU缓存的大小：

[root@bceb11389603 test]# lscpu | grep cache
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              256K
L3 cache:              4096K
[root@bceb11389603 test]#

可以看出，我的机器上有四块CPU缓存，其中有两块L1缓存，大小是32K；一块L2缓存，大小是256KB；一块L3缓存，大小是4096KB。

我们发现，L3缓存要比L1、L2级缓存大很多，因为现在的CPU都是多核的，每个核都有自己的L1、L2级缓存，但L3级缓存却是同一颗CPU上所有核心共享的。程序执行时，会先将内存中的数据载入到共享的L3级缓存中，再进入每颗核心独有的L2级缓存，最后进入最快的L1级缓存，最后才会被CPU的核使用。

那么为什么有两个L1级缓存呢？因为CPU核会对指令与数据进行区分。指令会放在L1级指令缓存中，而指令所需要的数据放在L1级数据缓存中。

所以，我们前面所说的likely核unlikely实际上就是为了提升指令缓存的命中率。而likely和unlikely宏是编译器为我们提供的显式预测分支概率的工具。实际上，CPU自身的条件预测已经非常准了，仅当我们确定CPU条件预测不准，且我们能够知晓实际概率时，才需要加入这两个宏。

如果我们需要查看指令缓存的命中率，我们可以通过perf这个工具来查看