控制码

Posted 2020-07-30 胡韬

1.条件码

　　cpu除了维护整数寄存器外，还维护着一组单个位的条件码寄存器，它们用于描述最近的算术/逻辑操作的属性。

　　例：CF，进位标示

　　　　ZF，零标示

　　　　SF，符号标示　

　　 　  OF，溢出标示

2.访问条件码

　　条件码寄存器不能直接读取，有三种方法：

• set指令：根据条件码，设置一个字节。
• jump指令：根据条件码进行跳转，即控制的条件转移。
• cmov条件传送指令：根据条件码决定是否进行mov操作（其性能要优于控制的条件转移P141）

条件传送指令：

先上一段C代码：

 

gcc不做优化的编译：gcc -S test.c：

 

可以看到汇编代码出现了jle这样的跳转指令。对于使用了流水线的CPU，这样的跳转是存在隐患的（P140），分支预测失败就会刷新掉所有流水线中取到而未执行的指令，影响运行性能。

 

现在添加优化选项：gcc -S O1 test.c

 

可以看到经过优化后的代码没有了跳转指令，取而代之的是一个条件传送指令——cmovle。它对cmpl比较的结果进行判断，决定是否改变%eax的值。

注意，程序前面已经把a-b和b-a都求出来了，即先求出条件操作的两种结果，然后再根据条件是否满足从而选取一个。

 

总之，条件传送指令使得控制流不依赖于数据（关键是没了jump），流水线也更容易保持满状态。

参考：CSAPP，Nestler的博客。