标签: branch-prediction

我正在我的计算机体系结构类中完成一项任务,我们必须在C++中实现分支预测算法(对于Alpha 21264微处理器体系结构).

提供了一个解决方案作为示例.该解决方案是全局共享预测器的实现.

我只是想了解给定的解决方案,特别是正在发生的事情:

*predict (branch_info &b) {...}

特别,

if (b.br_flags & BR_CONDITIONAL) {...}

任何人都可以向我提供解释吗？谢谢.

这是我的演示程序:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int cmp(const void *d1, const void *d2)
{
    int a, b;

    a = *(int const *) d1;
    b = *(int const *) d2;

    if (a > b)
        return 1;
    else if (a == b)
        return 0;

    return -1;
}

int main()
{
    int seed = time(NULL);
    srandom(seed);

    int i, n, max = 32768, a[max];

    for (n=0; n < max; n++) {

        int r = random() % 256;
        a[n] = r;

    }

    qsort(a, max, …

这个问题可能很傻，但我还是会问。我从这个Mysticial 的答案
中听说过分支预测 ，我想知道是否有可能发生以下情况

假设我有这段 C++ 代码

while(memoryAddress = getNextAddress()){

  if(haveAccess(memoryAddress))
    // change the value of *memoryAdrress
  else 
    // do something else

}

因此，如果分支预测器在某些情况下错误地预测 if 语句为 true，然后程序更改 *memoryAddress 的值，会发生不好的情况吗？诸如分段错误之类的事情会发生吗？

Haswell现在有2个分支单位 - 如下所示:http://arstechnica.com/gadgets/2013/05/a-look-at-haswell/2/

这是否意味着Haswell是双路径执行CPU？

在:http://ditec.um.es/~jlaragon/papers/aragon_ICS02.pdf

这是否意味着Haswell只能在整数ALU和Shift(端口6)上执行第二个分支,而不能在其他端口上的任何其他ALU上执行？

下面是一些 C++ 伪代码作为示例：

bool importantFlag = false;
for (SomeObject obj : arr) {
    if (obj.someBool) {
        importantFlag = true;
    }
    obj.doSomethingUnrelated();
}

显然，一旦 if 语句评估为 true 并运行内部代码，就没有理由再次执行检查，因为无论哪种方式结果都是相同的。编译器是否足够聪明，能够识别这一点，还是会在每次循环迭代中继续检查 if 语句，并可能再次将 importantFlag 冗余地分配为 true？如果循环迭代次数很大，并且无法跳出循环，则这可能会对性能产生显着影响。

我通常会忽略这些情况，只是将信心寄托在编译器上，但如果能确切地知道它如何处理这些情况，那就太好了。

我正在阅读一篇有趣的文章，内容涉及为什么处理排序数组比未排序数组更快？并看到@ mp31415发表的评论说：

仅作记录。在Windows / VS2017 / i7-6700K 4GHz上，两个版本之间没有区别。两种情况都需要0.6s。如果外部循环中的迭代次数增加了10倍，则两种情况下的执行时间也会增加10倍，至6s

因此，我在一个在线c / c ++编译器（我想是现代服务器体系结构）上进行了尝试，得到的排序和未排序分别为〜1.9s和〜1.85s，没有太大区别，但可重复。

因此，我想知道现代建筑是否仍然适用？问题是从2012年开始的，距离现在不远...还是我错在哪里？

重新开启的问题精确度：

• 请忘记我添加C代码作为示例。这是一个可怕的错误。不仅代码是错误的，而且将代码发布误导了专注于代码本身而不是问题的人们。

• 当我第一次尝试上面链接中使用的C ++代码时，只有2％的差异（1.9s和1.85s）。

• 我的第一个问题和意图是关于上一篇文章，其c ++代码和@ mp31415的注释。

• @rustyx发表了一个有趣的评论，我想知道它是否可以解释我观察到的内容。

  有趣的是，调试版本在排序/未排序之间的差异为400％，而发布版本的差异最大为5％（i7-7700）。

换句话说，我的问题是：

• 为什么上一篇文章中的c ++代码不能像上一版OP所声称的那样具有良好的性能？

精确度：

• 发布版本和调试版本之间的时间差异是否可以解释？

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？