Блок перестановки команд

Пусть в программе встретилась некоторая последовательность команд :

A = B*6

C = E*12

A = A*D

C = C+1

где переменные А и С хранятся в оперативной памяти, В, D и Е – на регистрах процессора

Рассмотрим последовательность действий процессора при выполнении данной последова-

тельности команд.

1)Вычисляем значение В*6 и записываем его в регистр(3 такта)

2)Записываем значение из регистра в оперативную память(10 тактов)

3)Вычисляем значение Е*12 и записываем его в регистр(3 такта)

4)Записываем значение из регистра в оперативную память(10 тактов)

5)Загружаем переменную А из оперативной памяти в регистр(10 тактов)

6)Вычисляем значение А*D и записываем его в регистр(3 такта)

7)Записываем значение из регистра в оперативную память(10 тактов)

8)Загружаем переменную С из оперативной памяти в регистр(10 тактов)

9)Инкрементируем регистр(1 такт)

10)Записываем значение из регистра в оперативную память(10 тактов)

Всего 70 тактов

Теперь изменим порядок следования данных команд:

A = B*6

A = A*D

C = E*12

С = С + 1

Последовательность действий процессора при выполнении данной последовательности

команд:

1)Вычисляем значение В*6 и записываем его в регистр(3 такта)

2)Вычисляем значение А*D и записываем его в регистр(3 такта)

3)Записываем значение из регистра в оперативную память(10 тактов)

4)Вычисляем значение Е*12 и записываем его в регистр(3 такта)

5)Инкрементируем регистр(1 такт)

6)Записываем значение из регистра в оперативную память(10 тактов)

Всего 30 тактов

Как видно из вышеприведенного примера, более чем двукратное увеличение производи-

тельности появилось при простой перестановке команд местами. Данный пример носит

иллюстративный характер (такую оптимизацию должен производить компилятор), на са-

мом деле изменение порядка следования команд используется для более полной загрузки

конвейерных устройств.

Размер блока, внутри которого может быть произведена перестановка команд, для Pentium

4 равен 126, при этом процессор не останавливается, а производит перестановку “на лету”