彙編程序操作的時間

Question

爲什麼程序不同部分中的相同彙編程序操作（例如多個）消耗不同的時間量？

P.S.我正在使用C++和反彙編程序。

Answer 1

有各種各樣的原因，爲什麼同一種操作可以在現代處理器上有大量不同的性能。

• 數據緩存缺失： 如果您的操作訪問內存，它可能會去緩存在一個位置和其他地方產生高速緩存未命中。高速緩存未命中可以按照循環週期順序執行，而簡單的操作通常在幾個週期內執行，所以這會使其慢得多。

• 流水線停頓： 現代CPU通常流水線，所以指令（或一個以上）可被調度每個循環中，但它們通常需要一個以上的週期，直到結果是可用的。您的操作可能取決於另一個操作的結果，該操作在計劃操作時未準備好，因此CPU必須等待生成結果的操作完成。

• 指令高速緩存未命中： 指令流也被緩存，所以你可能會發現其中的一個位置CPU產生高速緩存未命中每次encounteres該位置（不太可能的事情，這將需要檢測的時間的情況儘管運行時間的數量，指令緩存並不那麼小）。

• 分支預測失誤： 另一種流水線失速。 CPU將嘗試預測條件跳轉將以何種方式進行，並推測性地執行該執行路徑中的代碼。如果它是錯誤的，它必須放棄這個推測性執行的結果，並從另一條路徑開始。這可能會顯示在探查器中另一路徑的第一行。

• 資源競爭：該操作可能不會依賴一個不avalible結果，但需要執行單元可能仍然被其他指令（佔據一些指令是不是所有的處理器完全流水線，也可能是因爲一些一種超線程或推土機共享FPU）。再次，CPU可能必須停止，直到設備空閒。

• 頁面錯誤：應該很明顯。基本上是類固醇緩存小姐。如果訪問的內存必須從磁盤重新加載它會花費週期

• ...成千上萬的：這樣的例子不勝枚舉，但是提點最有可能使我的opionon產生影響的那些。

Answer 2

我假設你問的是完全相同的指令應用於相同的操作數。

可能會產生巨大性能影響的一個可能原因是，操作數是否在CPU高速緩存中可用，或者是否必須從主RAM中獲取操作數。

這只是一個例子;還有很多其他潛在的原因。對於現代的CPU，通過查看代碼很難弄清楚給定指令需要多少個週期。

Answer 3

這個問題很模糊，但一般在一個現代化的CPU，你不能指望操作具有恆定的執行時間，因爲很多因素會影響這一點，包括但不限於：

• 分支預測故障
• 高速緩存未命中
• 流水線
• ...

Answer 4

1. 在剖析器中，例如，我看到「mulps％xmm11，％xmm5」。我想這是在寄存器

xmmXX是SSE指令的數據。 mulps是精確單數，它取決於您是否將SSE乘法與正常標量乘法進行比較。在這種情況下，這是可以理解的。

我們確實需要更多信息才能更好地回答一大堆asm和您的配置文件數據。

如果只是這個指令很慢？或一塊指令，也許它從未對齊的內存中加載，或者你得到緩存未命中，管道危險和其他許多可能性。