在基于流水线(pipeline)的微处理器中,分支预测单元(Branch Predictor Unit)是一个重要的功能部件,它负责收集和分析分支/跳转指令的执行结果,当处理后续分支/跳转指令时,BPU将根据已有的统计结果和当前分支跳转指令的参数,预测其执行结果,进而为流水线取指提供决策依据,从而提高流水线效率. 本文将针对分支预测单元的设计思路进行讨论.在进行设计前,首先需要说明使用分支预测技术的原因及其现实意义. 在流水线处理分支跳转指令时,目标地址往往需要推迟到指令的执行阶段才能运算得出,

人们一直追求CPU分支预测的准确率,论文Simultaneous Subordinate Microthreading (SSMT)中给了一组数据,如果分支预测的准确率是100%,大多数应用的IPC会提高2倍左右. 为了比较不同分支预测算法的准确率,有个专门的比赛:Championship Branch Prediction(CPB).CPB-5的冠军是TAGE-SC-L,在TAGE-SC-L Branch Predictors Again中有详细描述: 但是分支预测准确率高意味着更复杂的算法,

去年在安宁庄的时候, 有个同事阐述了一个观点:php中的if else  在执行时考虑到效率的原因,不会按我们的代码的顺序一条一条去试,而是随机找出一个分支,执行,如果不对,再随机找到一个分支 当时由于种种原因,也没过多去想这个问题,最近查了下资料,发现里面的学问还挺大的 php解释器是由c编写的,是个经编译生成的二进制文件, 我们编写的PHP代码相当于这个C程序的参数,只不过这个参数是个一个的文件, 这个C程序要解析这个php文件,产生相应的opcode,再去执行opcode对应的函数,每一部

一.分支预测 当包含流水线技术的处理器处理分支指令时就会遇到一个问题,根据判定条件的真/假的不同,有可能会产生转跳,而这会打断流水线中指令的处理,因为处理器无法确定该指令的下一条指令,直到分支执行完毕.流水线越长,处理器等待的时间便越长,因为它必须等待分支指令处理完毕,才能确定下一条进入流水线的指令.分支预测技术便是为解决这一问题而出现的.分支预测技术包含编译时进行的静态分支预测和硬件在执行时进行的动态分支预测. 1.静态分支预测(1)静态预测器预测条件跳转不发生,因此总是顺序取下一条指令推测执

源:流水线技术原理和Verilog HDL实现 所谓流水线处理,如同生产装配线一样,将操作执行工作量分成若干个时间上均衡的操作段,从流水线的起点连续地输入,流水线的各操作段以重叠方式执行.这使得操作执行速度只与流水线输入的速度有关,而与处理所需的时间无关.这样,在理想的流水操作状态下,其运行效率很高.   如果某个设计的处理流程分为若干步骤,而且整个数据处理是单流向的,即没有反馈或者迭代运算,前一个步骤的输出是下一个步骤的输入,则可以采用流水线设计方法来提高系统的工作频率.   下面用8位全加器

智能指针笔记 GCC的原子操作函数 将流水线引入cpu,可以提高cpu的效率.更简单的说,让cpu可以预先取出下一条指令,可以提供cpu的效率.如下图所示: 取指令 执行指令 输出结果 取指令 执行 可见,cpu流水钱可以减少cpu等待取指令的耗时,从而提高cpu的效率.如果存在跳转指令,那么预先取出的指令就无用了.cpu在执行当前指令时,从内存中取出了当前指令的下一条指令.执行完当前指令后,cpu发现不是要执行下一条指令,而是执行offset偏移处的指令.cpu只能重新从内存中取出offset

每个时代,都不会亏待会学习的人. 大家好,我是 yes. 这次本来是打算写一篇 RocketMQ 相关文章的,但是被插队了,我也是没想到的. 说来也是巧最近在看 Dubbo 源码,然后发现了一处很奇怪的代码,于是就有了这篇文章,让我们来看一下这段代码,它属于 ChannelEventRunnable,这个 runnable 是 Dubbo IO 线程创建,将此任务扔到业务线程池中处理. 看到没,把 state == ChannelState.RECEIVED 拎出来独立一个 if,而其他的 st

关于分支预测的基本概念和详细算法可以参考我之前写的知乎回答,基本概念不再阐述了~~ https://www.zhihu.com/question/486239354/answer/2410692045 说几个常见的能够提升CPU分支预测效率的方法. 将最常见的条件比较单独从switch中移出 分支预测除了需要预测方向,还需要预测分支的目标地址.目标地址BTA(Branch Target Address)分为两种: 直接跳转(PC-relative, direct) : offset以立即数形式固

1.引言 在很多源码如Linux内核.Glib等,我们都能看到likely()和unlikely()这两个宏,通常这两个宏定义是下面这样的形式. #define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1) #define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0) 可以看出这2个宏都是使用函数 __builtin_expect()实现的, __builtin_expect()函数是GCC的一个内建函数(build-in functi

ARM架构与体系学习(二)——3级流水线 标签: 存储嵌入式汇编c 2012-04-18 00:44 5414人阅读 评论(4) 收藏 举报  分类: ARM7(16)  版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 看到汇编中很多关于程序返回与中断返回时处理地址都很特别,仔细想想原来是流水线作用的效果.所以,决定总结学习下ARM流水线. ARM7处理器采用3级流水线来增加处理器指令流的速度,能提供0.9MIPS/MHz的指令处理速度. PS: MIPS(Million Instruct

所谓流水线处理,如同生产装配线一样,将操作执行工作量分成若干个时间上均衡的操作段,从流水线的起点连续地输入,流水线的各操作段以重叠方式执行.这使得操作执行速度只与流水线输入的速度有关,而与处理所需的时间无关.这样,在理想的流水操作状态下,其运行效率很高.  如果某个设计的处理流程分为若干步骤,而且整个数据处理是单流向的,即没有反馈或者迭代运算,前一个步骤的输出是下一个步骤的输入,则可以采用流水线设计方法来提高系统的工作频率.  下面用8位全加器作为实例,分别列举了非流水线方法.2级流水线方法和4

记录一个在StackOverflow上看到一个十分有趣的问题:问题. 高票答案的优化方法: 首先找到罪魁祸首: if (data[c] >= 128) sum += data[c]; 优化方案使用位操作: int t = (data[c] - 128) >> 31; sum += ~t & data[c]; 正数右移31一定为0,负数右移31一定为-1.再取反进行求&(按位与),0与任何数的&为0,-1与任何数的&为数本身.这样就巧妙的避开分支预测了,可以

#define likely(x) __builtin_expect(!!(x),1)#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x),0) 用于优化在做分支判断的时候CPU流水线问题 likely()用于分支判断的时候很有可能执行的指令,而unlikely()则相反

看一些代码时,会遇到likely unlikely, 查了查网上的资料,结合自己的理解记录一下. 1. 一些概念 指令周期是指执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成,是从取指令.分析指令到指令执行完所需的全部. 预取指令具体方法就是在不命中时,当数据从主存储器中取出送往CPU的同时,把主存储器相邻几个单元中的数据(称为一个数据块)都取出来送入Cache中.预取指令可以更好的利用 cpu资源.简单说就是从内存取指令很慢, cpu要等待这个过程.如果能提前预测可能执行的指令,就提前从内存

乱序执行(out-of-order execution)是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术.比方Core乱序执行引擎说程序某一段有7 条指令,此时CPU将根据各单元电路的空闲状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后,将能提前执行的指令立即发送给相应电路执行. 分支指令预测技术 http://blog.csdn.net/ysdaniel/article/details/6013318

两篇结合就ok啦 1.https://www.jianshu.com/p/be389eeba589 2.https://blog.csdn.net/edonlii/article/details/8754724?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg

大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家介绍的是ARM Cortex-M功能模块. ARM Cortex-M处理器家族发展至今(2016),已有5代产品,分别是CM0/CM0+.CM1.CM3.CM4.CM7. 1.Cortex-M兼容特性 为了能做到Cortex-M软件重用,ARM公司在设计Cortex-M处理器时为其赋予了处理器向下兼容.软件二进制向上兼容特性. 首先看什么是二进制兼容,这个特性主要是针对软件而言,这里指的是当某软件(程序)依赖的头文件或库文件分别升级时,软件

很多时候我们都会对M0,M0+,M3,M4,M7,arm7,arm9,CORTEX-A系列,或者说AVR,51,PIC等,一头雾水,只知道是架构,不知道具体是什么,有哪些不同?今天查了些资料,来解解惑,不是很详细,但对此有个大体了解.咱先来当下最火的ARM吧 1.ARM ARM即以英国ARM(Advanced RISC Machines)公司的内核芯片作为CPU,同时附加其他外围功能的嵌入式开发板,用以评估内核芯片的功能和研发各科技类企业的产品. ARM 微处理器目前包括下面几个系列,以及其它厂

很多时候我们都会对M0,M0+,M3,M4,M7,arm7,arm9,CORTEX-A系列,或者说AVR,51,PIC等,一头雾水,只知道是架构,不知道具体是什么,有哪些不同?今天查了些资料,来解解惑,不是很详细,但对此有个大体了解.咱先来当下最火的ARM吧 1.ARM ARM即以英国ARM(Advanced RISC Machines)公司的内核芯片作为CPU,同时附加其他外围功能的嵌入式开发板,用以评估内核芯片的功能和研发各科技类企业的产品. ARM 微处理器目前包括下面几个系列,以及其它厂

ARM处理器系列介绍 现在到了3月,过年过得过于舒服了.系列博客也停更了近半月,我果然是个慢(lan)性(gui)子,那么趁着到校的第一天晚上,就写一篇博客来继续我的系列博客了!众所周知,ARM处理器的应用广泛,现在就为大家介绍一些基于ARM体系结构的处理器: ARM7 ARM9 ARM9E ARM10E SecurCore ARM11 ARM处理器简介 下面我将从上述列举的几个处理器,来给大家介绍ARM处理器 ARM7系列 ARM7系列处理器是低功耗的32位RISC处理器.主要用于对功耗和成本