8、ARM 汇编编程：分支指令性能与内存操作详解

ARM 汇编编程：分支指令性能与内存操作详解

1. 分支指令性能

ARM 64 位指令集在指令流水线中执行。单个指令执行需要三个时钟周期：
1. 从内存将指令加载到 CPU。
2. 解码指令。
3. 执行指令。

不过，CPU 能同时处理三条处于不同阶段的指令，平均每个时钟周期执行一条指令。但当执行分支指令时，后续指令的解码和预加载工作会被丢弃，需重新开始，这意味着分支后的指令要三个时钟周期才能执行。较新的 ARM 处理器有更复杂、更长的流水线，有时能通过猜测分支走向继续执行，但仍可能导致流水线停顿。

在代码中大量使用分支指令会降低性能，可能使程序速度减慢至原来的三分之一。此外，过多分支会导致代码像意大利面一样混乱，难以维护。早期高级编程语言依赖 goto 语句，导致代码难以理解，现代高级语言采用结构化编程避免了这个问题。虽然 ARM 64 没有结构化编程结构，但我们仍需结构化代码，以提高效率和可读性。

2. 更多比较指令

除了主要的比较指令 CMP ，还有另外两条比较指令：
- CMN Xn, Operand2 ：使用加法而非减法， N 表示它是 CMP 的反向操作。
- TST Xn, Operand2 ：对 Xn 和 Operand2 执行按位与操作，并根据结果更新标志位。

汇编器能在这三条比较指令间切换，以处理一些特殊的