Branch Vorhersage und Leistung

Question

Ich lese ein Buch über Computer-Architektur und ich bin in diesem Kapitel über Branch Prediction sprechen. Es gibt diese kleine Übung, die ich schwer habe, meinen Kopf darum zu wickeln.

sich das folgende inneren for-Schleife

for (j = 0; j < 2; j++) 
{ 
    for (i = 10; i > 0; i = i-1) 
     x[i] = x[i] + s 
} 

-------> inneren Schleife:

L.D  F0, 0(R1) 
ADD.D  F4, F0, F2 
S.D  F4, 0(R1) 
DADDUI R1, R1, -8 
BNE  R1, R3, Loop 

Angenommen Register F2 die skalare s hält, R1 hält die Adresse von x [ 10], und R3 wird vorberechnet, um die Schleife zu beenden, wenn i == 0;

a) Wie würde ein Prädiktor, der zwischen genommener/nicht genommener Leistung wechselt?

---- Da die Schleife nur 2 mal ausgeführt wird, denke ich, dass die alternative Vorhersage die Leistung in diesem Fall (?) Mit 1 Fehlvorhersage beeinträchtigen würde.

b) Würde ein 1-Bit-Verzweigungsvorhersagepuffer die Leistung verbessern (im Vergleich zu a)? Angenommen, die erste Vorhersage wird "nicht getroffen", und keine anderen Zweige werden diesem Eintrag zugeordnet.

---- Vorausgesetzt, die erste Vorhersage ist "nicht genommen", und 1-Bit-Prädiktor invertieren das Bit, wenn die Vorhersage falsch ist. Also wird es NT/T/T sein. Hat dies die gleiche Leistung wie das Problem a)? mit 1 Fehlvorhersage.

c) Würde ein 2-Bit-Verzweigungsvorhersagepuffer die Leistung verbessern (im Vergleich zu a)? Angenommen, die erste Vorhersage wird "nicht getroffen", und keine anderen Zweige werden diesem Eintrag zugeordnet.

---- 2-Bit-Verzweigungsvorhersage beginnend mit "nicht genommen". Wie ich mich erinnere 2-Bit-Vorhersage ändern, nachdem es zweimal fehlt. Also wird diese Vorhersage wie NT/NT/T/T gehen. Daher wird seine Leistung im Vergleich zu a) schlechter sein. 1 Fehlvorhersage

Das war mein Versuch, die Probleme zu lösen. Kann mir bitte jemand erklären, ob meine Antwort richtig/falsch ist? Vielen Dank.

Answer 1

Da die Schleife nur bedeuten, ausgeführt 2 mal

Sie die Außenkreis- bedingt, die, die Sie nicht für asm zeigte? Ich beantworte nur einen Teil der Frage, für den Fall, dass diese Verwirrung Ihr Hauptproblem war. Hinterlasse einen Kommentar, wenn du nicht verwirrt warst.

---

die bedingte Verzweigung am unteren Ende der inneren Schleife wird 20 mal ausgeführt, mit diesem Rüttler: 9XT, 1xNT, 9XT, 1xNT. Ein alternierender Prädiktor würde ungefähr 50% der Zeit falsch sein, +/- 20%, je nachdem, ob er richtig oder falsch begonnen hat.

Es ist die äußere Schleife, die nur zweimal läuft: T, NT. Die gesamte innere Schleife läuft zweimal.

Der äußere Schleifenzweig würde entweder perfekt oder schrecklich vorhergesagt werden, abhängig davon, ob die alternierende Vorhersage mit T oder mit NT begann.