Performance x86-64相对jmp性能

我目前正在做一项任务，用于测量各种x86-64命令（at&t语法）的性能

我有点困惑的命令是“无条件jmp”命令。我就是这样实现的：

    .global uncond
uncond:

.rept 10000
jmp . + 2
.endr


mov $10000, %rax
ret

这相当简单。代码创建了一个名为“uncd”的函数，该函数使用.rept指令调用jmp命令10000次，然后将返回值设置为调用jmp命令的次数

“.”在at&t语法中是指当前地址，我将其增加2个字节以说明jmp指令本身（因此jmp.+2只需移动到下一条指令）

我没有显示的代码计算处理10000个命令所需的周期数

我的结果表明jmp非常慢（处理一条jmp指令需要10个周期），但从我对流水线的理解来看，无条件跳转应该非常快（没有分支预测错误）

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我错过什么了吗？我的代码错了吗？

CPU没有针对无操作

jmp

指令进行优化，因此它无法处理继续解码和管道化直接跳到下一个insn的jmp指令的特殊情况

不过，CPU针对循环进行了优化<代码>jmp。在许多CPU上每时钟运行一个insn，或在某些CPU上每2个时钟运行一个insn

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跳转在指令获取中创建气泡。一次很好的预测跳跃是可以的，但是除了跳跃什么都不跑是有问题的。我在core2 E6600（Merom/Conroe微阵列）上复制了您的结果：

使用以下工具构建和运行：

gcc -static -nostartfiles jmp-test.S
perf stat -e task-clock,cycles,instructions,branches,branch-misses ./a.out

 Performance counter stats for './a.out':

       3318.616490      task-clock (msec)         #    0.997 CPUs utilized          
     7,940,389,811      cycles                    #    2.393 GHz                      (49.94%)
     1,012,387,163      instructions              #    0.13  insns per cycle          (74.95%)
     1,001,156,075      branches                  #  301.679 M/sec                    (75.06%)
           151,609      branch-misses             #    0.02% of all branches          (75.08%)

       3.329916991 seconds time elapsed

从另一次运行：

 7,886,461,952      L1-icache-loads           # 2377.687 M/sec                    (74.95%)
     7,715,854      L1-icache-load-misses     #    2.326 M/sec                    (50.08%)
 1,012,038,376      iTLB-loads                #  305.119 M/sec                    (75.06%)
           240      iTLB-load-misses          #    0.00% of all iTLB cache hits   (75.02%)

（每行末尾以（%）表示的数字是计数器活动的总运行时间的多少：

perf

必须为您多路传输，当您要求它计数的内容超过硬件一次可以计数的内容时）

因此，实际上并不是I-cache未命中，而是由不断跳转引起的指令获取/解码前端瓶颈

我的SnB机器坏了，所以我不能在上面测试数字，但是每jmp 8个周期的持续吞吐量与您的结果非常接近（可能来自不同的微体系结构）

有关更多详细信息，请参阅，以及来自标记wiki的其他链接。

的可能重复项。那个更详细的问题有一个更好更详细的答案。

 7,886,461,952      L1-icache-loads           # 2377.687 M/sec                    (74.95%)
     7,715,854      L1-icache-load-misses     #    2.326 M/sec                    (50.08%)
 1,012,038,376      iTLB-loads                #  305.119 M/sec                    (75.06%)
           240      iTLB-load-misses          #    0.00% of all iTLB cache hits   (75.02%)