performance - 为什么条件移动不易受到分支预测失败的影响？

Question

阅读后this post (answer on StackOverflow) (在优化部分)，我想知道为什么条件移动不易受到分支预测失败的影响。我发现an article on cond moves here (PDF by AMD) 。此外，他们还声称 cond 具有性能优势。移动。但这是为什么呢？我没看到。在评估该 ASM 指令时，尚不知道前面的 CMP 指令的结果。

Answer 1

错误预测的分支代价高昂

如果一切顺利的话，现代处理器通常每个周期执行一到三个指令(如果它不会停止等待这些指令从先前指令或内存到达的数据依赖性)。

上面的语句对于紧密循环来说出人意料地适用，但这不应该让您忽视一个额外的依赖项，该依赖项可以阻止指令在其周期到来时执行:对于要执行的指令，处理器必须在 15-20 个周期之前开始获取和解码它。

处理器遇到分支时应该做什么？获取和解码两个目标不会扩展(如果有更多分支，则必须并行获取指数数量的路径)。因此，处理器仅推测地获取并解码两个分支之一。

这就是为什么错误预测的分支代价高昂:它们花费了 15-20 个周期，而这些周期由于高效的指令管道而通常是不可见的。

有条件迁移从来都不是很昂贵

条件移动不需要预测，因此它永远不会有这种惩罚。它与普通指令一样具有数据依赖性。事实上，条件移动比普通指令具有更多的数据依赖性，因为数据依赖性包括“条件真”和“条件假”两种情况。在有条件地将 r1 移动到 r2 的指令之后，r2 的内容似乎取决于 r2 的先前值code> 和 r1。良好预测的条件分支允许处理器推断出更准确的依赖关系。但是，如果数据依赖项需要时间才能到达，那么它们通常需要一到两个周期才能到达。

请注意，从内存到寄存器的条件移动有时会是一个危险的赌注:如果条件是从内存读取的值未分配给寄存器，那么您就白等了内存。但指令集中提供的条件移动指令通常是寄存器到寄存器，从而防止程序员出现这种错误。