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问题:

分支目标预测结合分支预测?

谷梁波
2023-03-14

编辑:我的困惑出现了,因为通过预测哪个分支,你肯定也在有效地进行目标预测??

这个问题与我关于这个主题的第一个问题有内在联系:

分支预测与分支目标预测

  • 无限循环
  • goto语句
  • breakcontinue语句
  • if/else语句的“then”子句结尾(跳过else子句)
  • 非虚函数调用
  • 从函数返回
  • 虚函数调用
  • 函数指针调用
  • switch语句(如果编译为跳转表)
  • if语句
  • switch语句(如果编译成一系列if/else语句)
  • 循环条件测试
  • &运算符
  • 三元?:运算符
    null

如果我有以下代码:

if(something){
    //a
}
else{
    //b
}

(BP=“分支预测”和BTP=“分支目标预测”)

它非常明显的BP用于计算条件something。但是,我正在尝试了解BTP是否也参与确定分支A中发生的事情。BTP是否也碰巧根据BP的结果确定位于分支A/B处的代码的地址?

建议在条件预测完成后再用BTP进行目标预测。

1)谁能澄清一下上面的问题吗?

第二个相关的问题--BP和BTP在与CPU的提取/解码/执行/回写流水线交互的方式上有何不同?BP开始于提取还是解码阶段?在条件代码的执行阶段之后,我们可以检查预测是否正确,并更新分支预测缓存。

2)BTP是如何在获取/解码/执行/回写CPU阶段工作的?

共有1个答案

沈栋
2023-03-14

请阅读Intel优化手册,当前下载位置在这里。当陈腐时(他们一直在到处移动东西),然后在Intel网站上搜索“架构优化手册”(Architectures optimization Manual)。请记住,那里的信息是相当通用的,它们只公开了允许编写高效代码所需的内容。分支预测实现细节被认为是一个商业秘密,并且在体系结构之间会发生变化。在手册中搜索“分支预测”以找到参考,它在各章节中相当分散。

我将对手册中的内容进行总结,并在适当的地方添加细节:

分支预测是核心(分支预测单元)中的BPU单元的工作。与你问题中的“BP”大致相关。它包含几个子单位:

BTB分支目标缓冲区。此缓冲区存储先前进行的间接跳转或调用的目标地址。这与你问题中的“BTP”相关。手册中没有说明缓冲区是否可以存储每个地址的多个目标(由历史表索引),我认为这可能适用于以后的体系结构。

返回堆栈缓冲区。该缓冲器充当“影子”堆栈,存储呼叫指令的返回地址,使得RET指令的目标以高度的置信度可用,而处理器不必依赖BTB,而BTB对呼叫不太可能是有效的。据记载它有16层深。

Bullet 2)有点难以准确地回答,手册只讨论了“前端”,并没有分解流水线的细节。足够恰当,它严重依赖于体系结构。2.2.5节中的图可能是说明性的。执行跟踪缓存起作用,它存储先前解码的指令,因此是BPU咨询的主要来源。否则就在指令翻译器(aka decoder)之后。

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