理解分支预测及分支预测器的选择机制
我认为这不是重复问题,因为本问题旨在探讨如何编写适配分支预测器的最优代码,同时验证我对分支预测工作原理的个人理解。
对分支预测(BP)工作原理的理解,请指出其中是否存在错误:
当遇到分支时,CPU会尝试预测该分支是否会被执行。
这一预测基于所使用的预测器类型,预测器的判断依据包括以下一项或多项:
- 该分支此前是否被执行的历史记录(局部动态预测)
- 其他分支的执行历史(全局动态预测)
- 简单假设(静态预测)
此外,我了解到预测是基于指令本身,而非实例数据。
举个例子,请参考以下向量append代码片段:
fn append<T>(&mut self, element: T) { if self.length == self.capacity { self.double_capacity() } self[self.length] = element self.length += 1 }
该if分支是否被执行的预测基于全局调用情况,而非特定向量实例的分支历史。
另外还有*单态化(monomorphization)*的问题,据我理解,它会生成该函数的多个编译版本,实际上允许为每个使用的泛型类型分配一个分支预测器。
核心问题
在上述代码片段中,静态分支预测器似乎是最优选择,因为其最低准确率为1 - 1/(default_vec_size)(默认容量为16时约为94%),且向量越大准确率越高。但CPU如何选择使用静态、局部动态还是全局动态预测器?是仅基于运行时分析,还是存在程序员/编译器引入的内在提示?
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Jam
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