8、ARM汇编编程：分支指令性能与内存操作解析

ARM汇编编程：分支指令性能与内存操作解析

1. 分支指令性能

ARM 64位指令集在指令流水线中执行，单条指令执行需三个时钟周期：
1. 从内存将指令加载到CPU。
2. 解码指令。
3. 执行指令。

不过，CPU可同时处理三条处于不同步骤的指令，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将被丢弃，需重新开始，这意味着分支后的指令需三个时钟周期执行。较新的ARM处理器有更复杂的长流水线，有时可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带来性能损失，可能使程序速度减慢约三倍。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一问题。虽然ARM 64没有结构化编程结构，但我们仍需按此思路组织代码，使用一些好的设计模式，使代码更高效、易读。

2. 更多比较指令

主要的比较指令是 CMP ，它将 Operand2 从 Xn 中减去并相应设置条件标志，减法结果会被丢弃。此外，还有另外两种比较指令：
- 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 Opera