CMOVcc是否被视为分支指令？

Question

我有memchr我要使非分支的这段代码：

.globl memchr
memchr:
        mov %rdx, %rcx
        mov %sil, %al
        cld
        repne scasb
        lea -1(%rdi), %rax
        test %rcx, %rcx
        cmove %rcx, %rax
        ret

我不确定是否cmove是分支指令。是吗？如果是这样，如何重新排列我的代码，使其不分支？

Answer 1

不，这不是分支，这才是重点cmovcc。

这是一个ALU选择，它对两个输入都具有数据依赖性，而不是控制依赖性。（使用内存源时，它无条件加载内存源，这与ARM谓词的加载指令真正被NOPed不同。因此，您不能将其与可能不良的指针一起用于无分支范围或NULL检查。这也许是最清楚的说明，它肯定是不是分支。）

但是无论如何，它不是以任何方式预测或推测的。就CPU调度程序而言，它就像一条adc指令：2个整数输入+ FLAGS和1个整数输出。（与adc/的唯一区别sbb是它不编写FLAGS。当然，它在具有不同内部结构的执行单元上运行）。

这是好是坏完全取决于用例。另请参见gcc优化标志-O3使代码比-O2慢，以了解更多有关cmov上升/下降的信息

请注意，这repne scasb并不快。 “快速字符串”仅适用于rep stos / movs。

repne scasb大约每时钟周期1个计数在现代的CPU，即通常大约16倍不是一个简单的SSE2糟糕的运行pcmpeqb/ pmovmskb/ test+jnz循环。通过巧妙的优化，您甚至可以更快地运行，每个时钟最多2个向量，从而使加载端口饱和。

（例如memchr，pcmpeqb对于整个缓存行，请参见glibc的ORing 结果，以一起馈送一个pmovmskbIIRC。然后返回并找出实际命中的位置。）

repne scasb也有启动开销，但是微代码分支与常规分支不同：它不是在Intel CPU上分支预测的。因此，这不会造成错误的预测，但是对于除了很小的缓冲区之外的任何东西来说，都是对性能的完全浪费。

SSE2是x86-64和有效未对齐负载的基线，+ pmovmskb使它成为不费吹灰之力的memchr地方，您可以在其中检查长度> = 16，以避免进入未映射的页面。

快速动感：

• 启用优化后，为什么此代码慢6.5倍？显示了使用SSE2进行16字节对齐的输入的简单未展开strlen。
• 为什么要快速运行glibc的问题太复杂了？链接到有关glibc中手动优化的asm strlen函数的更多内容。（以及如何使Ghack C中的bithack避免严格使用UB。）
• https://codereview.stackexchange.com/a/213558 标量bithack泛滥，其中包括与glibc问题有关的相同的一次4字节bithack。优于一次字节读取，但对于SSE2（x86-64保证）毫无意义。但是，@ CodyGray的教程式答案可能对初学者很有用。请注意，它没有考虑到在x86和x64上同一页面中缓冲区的末尾读取是否安全？