汇编程序操作的时间

Question

为什么程序不同部分中的相同汇编程序操作（例如多个）消耗不同的时间量？

P.S.我正在使用C++和反汇编程序。

Answer 1

有各种各样的原因，为什么同一种操作可以在现代处理器上有大量不同的性能。

• 数据缓存缺失： 如果您的操作访问内存，它可能会去缓存在一个位置和其他地方产生高速缓存未命中。高速缓存未命中可以按照循环周期顺序执行，而简单的操作通常在几个周期内执行，所以这会使其慢得多。

• 流水线停顿： 现代CPU通常流水线，所以指令（或一个以上）可被调度每个循环中，但它们通常需要一个以上的周期，直到结果是可用的。您的操作可能取决于另一个操作的结果，该操作在计划操作时未准备好，因此CPU必须等待生成结果的操作完成。

• 指令高速缓存未命中： 指令流也被缓存，所以你可能会发现其中的一个位置CPU产生高速缓存未命中每次encounteres该位置（不太可能的事情，这将需要检测的时间的情况尽管运行时间的数量，指令缓存并不那么小）。

• 分支预测失误： 另一种流水线失速。 CPU将尝试预测条件跳转将以何种方式进行，并推测性地执行该执行路径中的代码。如果它是错误的，它必须放弃这个推测性执行的结果，并从另一条路径开始。这可能会显示在探查器中另一路径的第一行。

• 资源竞争：该操作可能不会依赖一个不avalible结果，但需要执行单元可能仍然被其他指令（占据一些指令是不是所有的处理器完全流水线，也可能是因为一些一种超线程或推土机共享FPU）。再次，CPU可能必须停止，直到设备空闲。

• 页面错误：应该很明显。基本上是类固醇缓存小姐。如果访问的内存必须从磁盘重新加载它会花费周期

• ...成千上万的：这样的例子不胜枚举，但是提点最有可能使我的opionon产生影响的那些。

Answer 2

我假设你问的是完全相同的指令应用于相同的操作数。

可能会产生巨大性能影响的一个可能原因是，操作数是否在CPU高速缓存中可用，或者是否必须从主RAM中获取操作数。

这只是一个例子;还有很多其他潜在的原因。对于现代的CPU，通过查看代码很难弄清楚给定指令需要多少个周期。

Answer 3

这个问题很模糊，但一般在一个现代化的CPU，你不能指望操作具有恒定的执行时间，因为很多因素会影响这一点，包括但不限于：

• 分支预测故障
• 高速缓存未命中
• 流水线
• ...

Answer 4

1. 在剖析器中，例如，我看到“mulps％xmm11，％xmm5”。我想这是在寄存器

xmmXX是SSE指令的数据。 mulps是精确单数，它取决于您是否将SSE乘法与正常标量乘法进行比较。在这种情况下，这是可以理解的。

我们确实需要更多信息才能更好地回答一大堆asm和您的配置文件数据。

如果只是这个指令很慢？或一块指令，也许它从未对齐的内存中加载，或者你得到缓存未命中，管道危险和其他许多可能性。