MIPS BNE BEQ計算機組織與設計

所以，我會引用我的書（計算機組織與設計），然後我會問我的問題：MIPS BNE BEQ計算機組織與設計

編譯IF-THEN-ELSE到條件分支

在下面的代碼段，F，G，J，i和j是變量。如果五個變量f到j對應於五個寄存器$ s0到$ s4，那麼這個C if語句的已編譯的MIPS代碼是什麼？

if（i == j）f = g + h;否則f = g - h;

圖2.9是的MIPS代碼應該做什麼的流程圖。第一個表達式比較是否相等，所以如果寄存器等於指令（beq），那麼我們似乎會希望分支。通常，如果我們測試相反的條件以分支執行if（隨後定義的標籤Else）的後續部分的代碼，則代碼將更有效，因此如果寄存器不相等，則使用分支指令（BNE）：

BNE $ S3，S4 $，否則＃去不然，如果我≠j時

我搜索過一段時間，但我找不到爲什麼BNE會更高於beq。（但是我確實發現BNE有時建議，因爲它使代碼更容易理解，因爲當條件成立的正下方BNE語句執行的語句。）

所以，如果它不會是更總的來說效率很高，但在這個特定的練習中它仍然可能更有效率。我考慮過這個問題，並且我認爲跳轉指令會花費時間，因此我們希望儘量減少跳轉次數。這意味着，當我們期望條件成立時，我們應該使用bne，當我們預期條件失敗時，我們應該使用beq。

現在，如果我們測試$ S3是否等於$ S4，當我們沒有任何有關這些寄存器的內容信息，這不是合理的假設，他們很可能是相等的;相反，它們更不可能是平等的，這會導致使用beq而不是bne。

因此，要總結：教科書說BNE比BEQ更有效，無論是在普通或只是在這個例子中是不明確的，但在任何情況下，我不明白爲什麼。

來源

2012-12-31 jvanheesch

我沒有在那裏看到一個問題，但這是很多假設沒有太多支持他們... – JasonD

我認爲這是罕見的任何條件分支比其他更有效率（至少爲通用寄存器和標誌 - 某些系統/控制/特殊用途寄存器/標誌可能會有相關的性能損失）。 'bne'可能被認爲是「更高效」的原因可能是編程人員傾向於編寫「if（most_likely_condition）something（）」形式的代碼的心理學原因。 else something_else（）;'。隨着分支代碼更容易緩存，可能會使「相反的條件」更「高效」。 – twalberg

要說清楚（我會在一分鐘內編輯我的文章）：教科書字面上說，這個方法會更有效率，我的問題是爲什麼。我不假設任何事情來證明他們錯了，我只是想出了一些理論，爲什麼bne和beq可以有不同的效率，但是這些理論中的每一個都適用於這個例子，結果導致效率不高。 – jvanheesch

效率不從機器代碼用於對BNE BEQ的直接比較。該文本描述了通過編碼優化整個性能以縮短最常見的代碼路徑。

~~如果您認爲這些值更可能不相等，那麼在使用bne時只需要處理一條指令，如果您使用beq，則必須執行額外的故障跳轉。~~

的最短路徑是通過比較砸，失敗並不會跳。

從http://www.cs.gmu.edu/~setia/cs365-S02/class3.pdf：

非正常情況的分支機構

BEQ $ 18 $ 19 L1

其他處理
JMP

換成

BNE $ 18 $ 19 L2

成功處理
末

L2：

快速製作常見的情況 - 對於大多數分支 一個指令

重讀你的問題，我覺得關鍵是這樣的假設：

「現在，如果我們測試$ S3是否等於$ S4，當我們沒有信息任何關於這些寄存器的內容，假設它們可能是相等的，這是不合理的 ;相反，它更可能，他們是不相等的，這將導致使用BEQ 代替BNE。」

這似乎是混亂，我們需要找到一些證據或理由，以確定這可能性更大，寄存器相等或不相等

在這種情況下，我們正在檢查if-then-else。我斷言我們期望if-test通過，這是twalberg描述的心理學。這些寄存器不可能包含隨機值，因爲它們包含程序員期望的數據 - 以前操作的結果。

來源

2012-12-31 17:39:39 Paxic

編輯：我不能與這件事情，不知道如何去一個新的線路。我相當肯定我遵循你的邏輯（因爲快速的普通情況是我試圖做的，只是忘了解釋它），但我不知道我完全得到它。我會引用你：「如果你認爲這些值更可能不相等，那麼只有一條指令在使用時需要處理，如果你使用beq，你必須在失敗時執行一次額外的跳轉。」這完全是相反的嗎？ beq會在他們平等的情況下跳躍，所以如果你不指望他們是平等的，你應該使用我想的？ – jvanheesch

我不得不考慮一點，這個想法是，如果你期望值不相等，那麼只用一條指令就可以使用bne。如果你期望它們相等，那麼使用beq。當任何比較失敗時，你都會有一個額外的指令 - 跳轉。編寫代碼以便儘可能不頻繁地使用「失敗」跳轉。 – Paxic

不要讓我迷惑你，或者我自己。與bne或beq進行比較的代價是相同的，效率將來自最小化代碼路徑 – Paxic

這樣做的另一個原因是簡單的branch predictors通常假定不採用前向分支並且採用後向分支。這個假設爲簡單循環提供了更好的性能。

來源

2013-01-01 23:40:44 markgz

MIPS BNE BEQ計算機組織與設計

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