衡量一个分支被错误预测的频率

Posted 2023-03-06

【中文标题】衡量一个分支被错误预测的频率

【英文标题】：Measure how often a branch is mispredicted

【发布时间】：2012-01-08 20:22:21

【问题描述】：

假设我在 C++ 中有一个 if-else 分支，我如何（在代码中）测量分支被错误预测的频率？我想在分支周围添加一些调用或宏（类似于您如何进行自下而上的分析），以报告分支错误预测。

如果有一个通用方法会很好，但让我们先使用 Intel i5 2500k。

【问题讨论】：

可能类似于 Valgrind 的 massif 分析器...我怀疑您是否可以“在代码中”执行它，因为程序执行对程序本身是完全透明的。

根据 CPU，您可能能够访问 CPU 的性能寄存器，但该问题缺乏足够的细节来提供具体建议。

请注意，您获得的结果非常依赖于 cpu，并且您可能无法通过任何侵入性获得准确的测量值（因为更改分支周围的任何代码都会改变其位置，这确实可以有对分支预测的影响）。但是，您究竟希望从这些信息中获得什么？对您而言，错误预测特定分支的频率是否重要（而不是执行需要多长时间，这可能很重要）？

@LuchianGrigore：见en.wikipedia.org/wiki/Branch_prediction。

所以我添加了CPU信息。我希望获得的收获是更好地了解要进行哪些优化 - 即，当我查看分支时，我想看看错误预测是否是一个问题。

【参考方案1】：

如果您使用的是 AMD CPU，AMD 的CodeAnalyst 正是您所需要的（适用于 Windows 和 Linux）*。

如果您不这样做，那么您可能需要购买 VTune 许可证或使用说明手册中的 CPU 性能寄存器和计数器详细信息构建一些东西。

您还可以查看 gperf 和 OProfile（仅限 Linux），看看它们的性能如何（我从未使用过这些，但我看到它们被提及很多）。

*CodeAnalyst 应该可以在 Intel CPU 上工作，只是你没有得到很好的 CPU 级别分析。

【参考方案2】：

OProfile

OProfile 相当复杂，但它可以分析您的 CPU 跟踪的任何内容。

查看 Event Type Reference 并查找您的特定 CPU。

例如这里是core2 events。快速搜索后，我没有看到 core2 架构上错过分支预测的任何事件计数器。

【参考方案3】：

我想知道是否可以从g++ -fprofile-arcs 中提取此信息？它必须准确地测量这一点，以便反馈给优化器以优化分支。