Şube tahmini optimizasyonu için hangi kod daha iyidir?

Şube tahmini ve ayrıca derleyici optimizasyonlarının etkisi göz önüne alındığında, hangi kod üstün performans sunar?

BRareExceptionPresent'in nadir bir koşulu temsil ettiğini unutmayın. Bu normal mantık yolu değildir.

/* MOST COMMON path must branch around IF clause */

bool SomeFunction(bool bRareExceptionPresent)
{
  // abort before function
  if(bRareExceptionPresent)
  {
     return false;
  }    
  .. function primary body ..    
  return true;
}

/* MOST COMMON path does NOT branch */

bool SomeFunction(bool bRareExceptionPresent)
{
  if(!bRareExceptionPresent)
  {
    .. function primary body ..
  }
  else
  {
    return false;
  }
  return true;
}

Bugünün dünyasında, hiç önemi yok.

Dinamik şube tahmini (on yıllardır düşünülen bir şey (bkz . 1996'da yayınlanan Dinamik Şube Tahmin Şeması Sistem İş Yüklerinin Analizi ) oldukça yaygın bir yerdir.

Bunun bir örneği ARM işlemcisinde bulunabilir. Kol Tahmin Merkezi Arm Bilgi Merkezi'nden

Şube tahmin doğruluğunu artırmak için statik ve dinamik tekniklerin bir kombinasyonu kullanılır.

O zaman soru "kol işlemcideki dinamik dal tahmini nedir?" Dinamik dal tahmininin sürekli okunması, 2 bitlik bir tahmin şeması kullandığını gösterir (kağıtta açıklanmıştır), dalın güçlü veya zayıf bir şekilde alınıp alınmadığı veya alınmadığı hakkında bilgi oluşturur.

Zamanla (ve zamanla bu bloktan birkaç geçiş anlamına gelir), kodun hangi yöne gideceği hakkında bilgi oluşturur.

İçin statik tahmini , bu şube testi yapılır kod kendisini ve hangi yöne bakar şekilde bakar - Bir önceki talimatına veya kodunda başka bir tanesi:

ARM1136JF-S işlemcide kullanılan şema, tüm ileri koşullu dalların alınmadığını ve tüm geri dalların alındığını tahmin eder. Tüm dalların yaklaşık% 65'inden önce, tamamen tahmin edilmek için yeterli dal olmayan döngüler vardır.

Sparky tarafından belirtildiği gibi, bu döngüden daha sık döngüler anlayışına dayanmaktadır. Döngü geriye doğru dallar (üstte yeniden başlatmak için döngünün sonunda bir dal vardır) - normalde bunu yapar.

Derleyiciyi ikinci olarak tahmin etmeye çalışmanın tehlikesi, bu kodun gerçekten nasıl derleneceğini (ve optimize edileceğini) bilmemenizdir. Ve çoğunlukla önemli değil. Dinamik tahmin ile, fonksiyonun iki katı, erken dönüş için koruma ifadesinin atlanmasını öngörür. İki boşaltılan boru hattının performansı kritik performansa sahipse, endişelenmeniz gereken başka şeyler de vardır.

Bir stili diğerinin üzerinde okumak için gereken zaman daha büyük önem taşır - kodun bir insanın okuyabilmesi için temiz olmasını sağlamak, çünkü derleyici kodu ne kadar dağınık veya idealize ederseniz edin, gayet iyi bir şekilde çalışacaktır.

Anladığım kadarıyla, CPU ilk kez bir dalla karşılaştığında, (destekleniyorsa) ileri dalların alınmadığını ve geri dalların olduğunu tahmin edecektir. Bunun mantığı, ilmeklerin (tipik olarak geriye doğru dallanan) alındığı varsayılır.

Bazı işlemcilerde, montaj talimatında hangi yolun daha olası olduğu hakkında bir ipucu verebilirsiniz. Bunun detayları şu an benden kaçıyor.

Ayrıca, bazı C derleyicileri de statik dal tahminini destekler, böylece derleyiciye hangi dalın daha olası olduğunu söyleyebilirsiniz. Buna karşılık, oluşturulan kodu yeniden düzenleyebilir veya bu bilgilerden yararlanmak için değiştirilmiş talimatları kullanabilir (hatta sadece yok sayabilirsiniz).

__builtin_expect((long)!!(x), 1L)  /* GNU C to indicate that <x> will likely be TRUE */
__builtin_expect((long)!!(x), 0L)  /* GNU C to indicate that <x> will likely be FALSE */

Bu yardımcı olur umarım.