Verzweigungsvorhersage. Wie funktioniert es in der Tat?

Question

Die Verzweigung, von der angenommen wird, dass sie am wahrscheinlichsten ist, wird dann abgerufen und spekulativ ausgeführt. Wenn später festgestellt wird, dass die Schätzung falsch war, werden die spekulativ ausgeführten oder teilweise ausgeführten Anweisungen verworfen und die Pipeline beginnt mit dem korrekten Zweig , was zu einer Verzögerung führt.

Das Zitat stammt aus Wikipedia.

Warum ist es möglich, ausgeführte Anweisungen immer zu verwerfen? Zum Beispiel, was ist mit einer Situation, in der der erste Befehl in einem falsch vorhergesagten Zweig syscall 0x60 ist (unter Linux ist es eine Unterbrechung: "Programm beenden"). Ich weiß, dass das Programm im Falle einer falschen Vorhersage nicht verlassen wird, sondern wie die CPU es verwerfen kann.

Ich weiß, dass jeder Befehl (auf Mikro-Ops aufgeteilt) muss beendet werden, um abgeschlossen zu sein. Vielleicht ist es wichtig für spekulative Ausführung?

Answer 1

Die spekulative Ausführung gilt normalerweise für Laderegister und Verzweigungen. Diese werden leicht durch die CPU unter Verwendung von Techniken wie register renaming zurückgespult.

Nicht alle Anweisungen können zuverlässig zurückgesetzt werden. Wie Sie Bezeichner haben, können Dinge wie ein syscall nicht. Wenn Sie zum Beispiel einen Systemaufruf zum Löschen einer Datei ausgeführt haben, kann die CPU diesen nicht zurücksetzen! Was hier passiert, ist, dass, wenn eine spekulative Ausführung aktiv ist, ein bestimmter Befehl einen "Stillstand" in der Ausführung verursacht, während die CPU wartet, um das tatsächliche Ergebnis der Verzweigung zu bestimmen.