https://gitee.com/ijinma/hfsort
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函数重排（Function Reordering）优化原理与 TLB 性能分析
通过函数重排（或 代码布局优化）将热点代码聚合到紧凑的 __TEXT 段，可以显著提高 iTLB（Instruction Translation Lookaside Buffer） 的缓存命中率，从而提升程序性能。以下是详细分析：
- TLB 的作用与性能影响
TLB 本质：
用于缓存 虚拟地址到物理地址的映射关系，减少多级页表查询的访存开销。
TLB 层级：
iTLB：缓存指令地址的页表映射（__TEXT 段）。
dTLB：缓存数据地址的页表映射（__DATA、栈、堆等）。
TLB Miss 代价：
若页表项未命中 TLB，需遍历多级页表（可能触发 4~5 次内存访问），导致性能急剧下降。
从数据上看，函数重排对itlb的命中率影响很大
perf stat -e dTLB-loads,dTLB-load-misses,iTLB-loads,iTLB-load-misses -p 58029
TLB(Translation Lookaside Buffer)，专门用于改进虚拟地址到物理地址转换速度的缓存。其访问速度非常快，和寄存器相当，比L1访问还快。但是TLB并不是很大只有4k，一旦TLB miss造成的后果可比物理地址cache miss后果要严重一些，最多可能需要进行5次内存IO 【多级页表】
由此初步分析出：热点函数重排后让关键代码变的更紧凑，极大增加了TLB的缓存命中率，从而提升了CPU的运行效率，进而提升了服务的性能
实现函数重排的技术手段
(1) 编译器优化
GCC/Clang: 使用 -freorder-functions 或 Profile-Guided Optimization (PGO)：
bash
步骤 1: 生成运行时 Profile 数据
./program <训练输入>
步骤 2: 根据 Profile 重新编译
gcc -fprofile-use -freorder-functions -O3 program.c -o program_optimized
(2) 链接时优化（LTO）
使用链接器脚本（Linker Script）控制函数顺序：
ld
SECTIONS {
.text : {
/* 按调用频率排序函数 */
hot_functions.o(.text.)
(.text.)
}
}
(3) 运行时重排工具
BOLT (Binary Optimization and Layout Tool)：
基于执行 Profile 的二进制重排工具（无需源码）：
bash
生成 Profile
perf record -e cycles:u -j any,u -o perf.data -- ./program
应用重排优化
llvm-bolt program -o program.bolt -data perf.data -reorder-blocks=ext-tsp -reorder-functions=hfsort
其他补充优化
大页（Huge Pages）：
使用 2MB 或 1GB 大页减少 TLB 压力（需内核支持）。
bash
分配 2MB 大页
echo 2048 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
代码段对齐：
将热点函数对齐到缓存行（Cache Line）边界，减少跨页访问。
