assembly - 执行更多指令如何加快执行速度

Question

当我运行以下函数时，我得到了一些意想不到的结果。

在我的机器上，下面的代码始终需要大约 6 秒才能运行。但是，如果我取消注释“;dec [variable + 24]”行，因此会执行更多代码，运行时间大约为 4.5 秒。为什么？

.DATA
variable dq 0 dup(4)
.CODE             

runAssemblyCode PROC
    mov rax, 2330 * 1000 * 1000
start:
    dec [variable]
    dec [variable + 8]
    dec [variable + 16]
    ;dec [variable + 24]
    dec rax
    jnz start
    ret 
runAssemblyCode ENDP 
END

我注意到 Stack Overflow 上已经有类似的问题，但他们的代码示例并不这么简单，我找不到这个问题的任何简洁答案。

我尝试用nop指令填充代码，看看是否是对齐问题，并将亲和性设置为单个处理器。两者都没有任何区别。

Answer 1

简单的答案是因为现代CPU 极其复杂。在观察者看来，幕后发生的许多事情似乎是不可预测或随机的。

插入额外的指令可能会导致它以不同的方式调度指令，这在这样的紧密循环中可能会产生影响。但这只是猜测。

据我所知，它与前一条指令触及相同的缓存行，因此它似乎不是一种预取。我真的想不出一个合乎逻辑的解释，但同样，CPU 利用大量未记录的启发式方法和猜测来尽可能快地执行代码，有时，这意味着它们失败的奇怪的极端情况，并且代码变成比您预期的要慢。

您是否在不同的 CPU 型号上对此进行了测试？看看这是否只发生在您的特定 CPU 上，或者其他 x86 CPU 是否也表现出同样的情况，将会很有趣。