条件指令(cmov)和跳转指令之间的差异[重复]

Question

我不知道在哪里使用cmov指令，在哪里使用汇编中的跳转instructions？

从性能来看：

• 它们有什么区别？
• 哪一个更好？

如果可能的话，请举例说明它们的区别。

Answer 1

movcc是一种所谓的谓词指令。这就是“这个指令在条件（谓词）下执行”的妙语。

许多处理器（包括 x86）在执行算术运算（尤其是比较指令）后，会设置条件代码位以指示运算结果的状态。

条件跳转指令检查条件码位的状态，如果为真，则跳转到指定的目标。

因为跳转是有条件的，并且处理器通常有一个深管道，所以当CPU遇到jmp指令时，条件代码位可能根本没有准备好让jmp指令处理。芯片设计者可以简单地等待流水线耗尽（通常是许多时钟周期），然后执行jmp，但这会使处理器变慢。

相反，大多数人选择使用分支预测算法，它可以预测条件跳转的方向。然后，处理器可以提取、解码和执行预测的分支（或不提取），并继续快速执行，但前提是，如果最终到达的条件代码位对于条件（分支预测失误）来说是错误的，处理器将撤消分支后所做的所有工作，并重新执行沿另一条路径运行的程序。

对于流水线执行来说，条件转移比普通的数据依赖更加困难，因为它们可以改变流经流水线的指令流中的下一条指令。这称为控制依赖，与数据依赖相对(像< code>add一样，两个输入都是其他最近指令的输出)。

分支预测因子非常好，因为大多数分支往往对其方向有偏差。（通常，大多数循环末尾的分支将分支回顶部）。因此，大多数时候，处理器不必退出错误预测的工作。

如果分支的方向是高度不可预测的，那么处理器将有50%的时间猜错，因此不得不退出工作。那很贵。

好吧，现在人们经常会发现这样的代码：

  cmp   ...
  jcc   $
  mov   register1, register2
$: ; continue here
  ...
  ; use register1

如果分支预测器猜对了，这个代码很快，不管分支走哪条路。如果它猜错了很多……哎哟。

因此，条件移动指令。这是一种根据条件代码位有条件地移动数据的移动。我们可以改写上面的内容:

  cmp   ...
  movcc  register1, register2
$: ; continue here
  ...
  ; use register1

现在我们没有分支指令，因此没有使处理器撤消所有工作的预测失误。由于不存在控制依赖关系，无论movcc的行为是否类似于mov或 register1的条件和推测性执行指令。（您可以用这种方式构建CPU，但这会违背 movcc的目的。）

movcc将控制依赖项转换为数据依赖项。CPU将其视为3输入数学指令，输入为EFLAGS及其两个“常规”输入（est寄存器和源寄存器或内存）。在x86上，adc与cmovae（mov ifCF==0）在无序执行如何跟踪依赖项方面完全相同：输入为CF，两个GP寄存器。输出为目标寄存器。

对于 x86，每个条件组合都有厘米、jcc 和 setcc 指令（setcc 根据条件将目标设置为 0 或 1。因此，它对标志具有数据依赖性，而没有其他输入依赖关系。