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为什么条件移动不容易发生分支预测失败?

曹自怡
2023-03-14

在阅读了这篇文章(关于StackOverflow的回答)(在优化部分)之后,我想知道为什么条件移动不容易受到分支预测失败的影响。我在这里找到了一篇关于cond移动的文章(由AMD提供的PDF格式)。同样在这里,他们宣称cond的性能优势。动作。但这是为什么呢?我看不出来。在评估ASM指令时刻,还不知道前面CMP指令的结果。

共有1个答案

斜向文
2023-03-14

如果进展顺利,现代处理器通常每个周期执行一到三条指令(如果它没有停顿,等待这些指令从先前的指令或从内存到达的数据依赖)。

上面的语句对于紧密循环非常适用,但是这不应该让您看不到一个附加的依赖关系,它可以阻止指令在其周期到来时被执行:对于要执行的指令,处理器必须在15-20个周期之前开始获取并解码它。

处理器遇到分支怎么办?获取和解码两个目标不会缩放(如果后续有更多分支,则必须并行获取指数数量的路径)。因此处理器只能提取和解码两个分支中的一个。

条件移动不需要预测,所以永远不能有这个惩罚。它与普通指令一样,具有数据依赖关系。事实上,一个条件移动比普通指令具有更多的数据依赖关系,因为数据依赖关系同时包括“条件真”和“条件假”两种情况。在有条件地将R1移动到R2的指令之后,R2的内容似乎既取决于R2的前一个值,也取决于R1。一个预测良好的条件分支允许处理器推断出更精确的依赖关系。但是数据依赖通常需要一到两个周期才能到达,如果它们需要时间到达的话。

请注意,从内存到寄存器的有条件移动有时会是一个危险的赌注:如果条件是从内存读取的值没有分配给寄存器,则您在内存上等待的时间是空的。但指令集中提供的条件移动指令通常是寄存器到寄存器的,以防止程序员出现这种错误。

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  • 读完这篇文章(StackOverflow上的答案)(在优化部分)后,我想知道为什么条件移动对分支预测失败并不脆弱。我在这里找到了一篇关于cond移动的文章(AMD的PDF)。同样在那里,他们声称cond的性能优势。移动。但这是为什么?我看不出来。在评估ASM指令的那一刻,前面的CMP指令的结果还不知道。

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