分支预测变量结果是否在流程使用其时间片后保存

Are branch predictors results saved after process uses its timeslice

本文关键字：程使用 时间片 保存 变量 结果 结果是 是否 分支预测      更新时间：2023-10-16

在讨论期间，开发人员告知

  • 可能/不太可能的 GCC 优化
  • 将最常见的分支放在代码中的第一个

没有影响，在英特尔处理器上应忽略。所述原因是英特尔采用的动态分支预测。我有两个问题，找不到明确的答案：

  1. 分支预测数据是处理器(核心(的全局数据还是每个进程的？
  2. 如果是每个进程。Branch 目标缓冲区的结果是在整个进程中保存的，还是在使用进程时刷新，它的时间片和指令缓存被刷新或移动到另一个内核？

假设：

  • Linux目录
  • 天湖英特尔处理器
  • 将一个内核上运行的多个进程分开。

可能/不太可能的优化与分支预测无关。

当英特尔处理器遇到有条件的分支时，如果不采用该分支，则速度最快。在一个简单的 if/else 语句中，条件分支后跟 if 语句。因此，如果 else 语句在 99% 的时间内执行，则这不是最佳选择。编译器会将 if (condition( ifbranch else elsebranch 替换为 if (！condition( elsebranch else ifbranch，这样大多数时候分支不会被采用(如果这是可能/不太可能的优化告诉你的(。

或者考虑一个平均执行少于一次的循环(例如，每 100 次中只有一个(。通常编译器会提取l循环中独立于 oop 的代码。如果循环从未执行，那是浪费时间！您可以告诉编译器，循环可能未执行，并且不会提取与循环无关的代码。

换句话说，开发人员不知道他在说什么。也就是说，我们谈论的微优化很少有用，就像所有微优化一样，但这并不意味着它不起作用。

分支机构优化是按处理器进行的。不会刷新或存储和恢复任何内容。

分支预测数据是每个处理器的全局数据。

这意味着，当两个不同的分支共享相同的预测表条目时，共享同一处理器的多个进程将干扰彼此的分支预测。这称为别名。但在某种程度上，混叠也可能发生在单个进程中。

"过程切换和分支预测准确性"(David Chen 等人，2005 年(研究了使用每个过程的预测表的性能优势。他们发现"预测提高了0.5 – 3%"。但他们的结论是，"对于通用应用，由于必须实现和快速访问大量并行历史表，因此所提出的系统提供的好处有限，并且硬件成本很高。

我怀疑这个结论在几年后发生了变化。事实上，现代多核 CPU 可能会大大减少混叠。调度程序倾向于在同一内核上运行给定的线程/进程，以提高性能。因此，如果一个系统有 2 个高负载进程，它们将倾向于每个占用一个内核，并且几乎不会干扰每个(或任何(其他分支预测表。

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