csapp程序优化

最新推荐文章于 2022-04-27 12:33:31 发布

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本文探讨了编译器在内存别名和函数调用上的限制，以及如何通过代码移动、减少过程调用和循环展开来优化循环性能。深入剖析现代处理器的优化策略，如指令级并行、功能单元性能和循环展开技巧，特别关注了利用两个负载单元的优化实例。

文章目录

一、局限性

编译器安全保守

妨碍优化的方面：

1、内存别名使用

多个指针指向同一个地址

2、函数调用

编译器不优化防止全局变量产生影响

程序性能评价 CPE

二、循环的优化

1、代码移动

IMG_20220420_185356

2、减少过程调用

将重复调用的过程移动到循环外

3.消除不必要的内存引用

三、现代处理器优化策略

核心：指令级并行

延迟界限：下一条指令前执行完

吞吐量界限：计算单元限x制

1、整体操作

（超标量）乱序并行

2.功能单元的性能

延迟：完成运算的时间

发射时间：两个连续同类型运算之间的最小间隔周期

容量：能够执行该运算的功能单元个数（同时能发射多少个）

3、循环展开

（1）一次运行两个

2*1
void unroll2a_combine(vec_ptr v, data_t *dest)
{
    //循环展开，由于加载单元只有两个
    //两两展开
/* Combine 2 elements at a time */
for (i = 0; i < limit; i+=2) {
x = (x OP d[i]) OP d[i+1];
}
    //剩下一个
for (; i < length; i++) {
x = x OP d[i];
}*dest = x;
}

（2）重新组合

2*a
void unroll2aa_combine(vec_ptr v, data_t *dest) {
/* Combine 2 elements at a time */
for (i = 0; i < limit; i+=2) {
x = x OP (d[i] OP d[i+1]); }//
/* Finish any remaining elements */
for (; i < length; i++) {
x = x OP d[i];
}*dest = x;
}

（3）两个负载单元

/* Combine 2 elements at a time */
for (i = 0; i < limit; i+=2) {
x0 = x0 OP d[i];
x1 = x1 OP d[i+1];
}
/* Finish any remaining elements */
for (; i < length; i++) {
x0 = x0 OP d[i];
}
*dest = x0 OP x1;

i];
}
*dest = x0 OP x1;


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