为了说清楚,我不打算在这里使用任何类型的便携性,所以任何将我绑定到某个盒子的解决方案都可以.
基本上,我有一个if语句将99%的时间评估为true,并且我试图剔除每个性能的最后一个时钟,我可以发出某种编译器命令(使用GCC 4.1.2和x86 ISA,如果告诉分支预测器它应该缓存该分支吗？
当试图理解汇编(启用编译器优化)时,我看到这种行为:
这样一个非常基本的循环
outside_loop;
while (condition) {
statements;
}
经常被编译成(伪代码)
; outside_loop
jmp loop_condition ; unconditional
loop_start:
loop_statements
loop_condition:
condition_check
jmp_if_true loop_start
; outside_loop
但是,如果未打开优化,则会编译为通常可理解的代码:
loop_condition:
condition_check
jmp_if_false loop_end
loop_statements
jmp loop_condition ; unconditional
loop_end:
根据我的理解,编译后的代码更像是这样的:
goto condition;
do {
statements;
condition:
}
while (condition_check);
我看不到巨大的性能提升或代码可读性提升,为什么经常出现这种情况呢？是否有此循环样式的名称,例如"尾随条件检查"？
从这里我知道英特尔近年来实施了几种静态分支预测机制:
80486年龄:永远不被采取
Pentium4年龄:未采取后退/前锋
像Ivy Bridge,Haswell这样的新型CPU变得越来越无形,请参阅Matt G的实验.
英特尔似乎不想再谈论它,因为我在英特尔文档中找到的最新资料大约是十年前写的.
我知道静态分支预测(远远不是)比动态更重要,但在很多情况下,CPU将完全丢失,程序员(使用编译器)通常是最好的指南.当然,这些情况通常不是性能瓶颈,因为一旦频繁执行分支,动态预测器就会捕获它.
由于英特尔不再在其文档中明确声明动态预测机制,因此GCC的builtin_expect()只能从热路径中删除不太可能的分支.
我不熟悉CPU的设计,我不知道究竟是什么机制,目前英特尔使用其静态预测,但我还是觉得英特尔的最佳机制应该清楚地记录他的CPU",我打算去当动态预测失败,向前或向后',因为通常程序员是当时最好的指南.
更新:
我发现你提到的主题逐渐超出我的知识范围.这里涉及一些动态预测机制和CPU内部细节,我在两三天内无法学习.所以请允许我暂时退出你的讨论并充电.
这里仍然欢迎任何答案,也许会帮助更多人
compiler-construction x86 intel cpu-architecture branch-prediction
这是一个对任何平台、语言或编译器都开放的天真的一般性问题。虽然我最好奇的是 Aarch64、C++、GCC。
当在依赖于 I/O 状态的程序流中编写不可避免的分支时（编译器无法预测），并且我知道一种状态比另一种状态更有可能，我如何向编译器表明这一点？
这是否更好
if(true == get(gpioVal))
unlikelyFunction();
else
likelyFunction();
比这个？
if(true == get(gpioVal))
likelyFunction(); // performance critical, fill prefetch caches from this branch
else
unlikelyFunction(); // missed prediction not consequential on this branch
如果通信协议使更有可能或临界值为真（高）或假（低），这是否有帮助？