等效指令数答案

【问题标题】：equivalent number of instruction等效指令数
【发布时间】：2009-02-26 10:26:39
【问题描述】：

我有一个问题（就像我一样）...

但是...如果我有一个用 C 或 C++ 或您想要的任何代码编写的选定算法...修复了一个编译器，我可以确定指令的数量，但这些指令彼此不同：x ADD，y MUL , z MOV, f FADD, t FMUL（F 代表 FLOATING）...是否有方法或等式或其他允许写入“等效指令”数量的指令数以比较不同算法的方法？你们中是否有人使用这种类型的指标？是垃圾吗？

谢谢

马可

第 2 部分：我知道它通常取决于 uP 和架构。我的问题是：确定在不同软核架构上实现的不同算法的执行时间。在 y 轴上我必须写下时间，在 x 轴上，指令的数量和图形的点由架构类型参数化（对不起，我的英语）。但是在 x-axix 上，我认为最好使用类似“等效指令”的数量...

这是一个垃圾想法吗？

【问题讨论】：

标签： assembly equivalent instructions

【解决方案1】：

你不太明白这个问题。执行速度不仅取决于指令，还取决于指令间的依赖性。微处理器可以同时执行多条指令，因为这些指令不相互依赖。一次执行多条指令的能力因处理器系列而异。这就是为什么这个任务真的是特定于硬件的，它不能一劳永逸地解决。

您所能做的就是绘制指令和处理器周期的执行时间表。处理器周期可以是 y 轴，指令可以是 x 轴。您将在预测缓存命中和未命中时遇到问题，并且许多指令的执行时间会因缓存命中/未命中而有很大差异。准备好花大量时间阅读处理器手册。

【讨论】：

谢谢，但我不能使用处理器周期，因为我也可以使用纯 FPGA 架构，而不是基于 uP...所以处理器周期在这种情况下变得无稽之谈...
您必须考虑处理器的流水线和执行单元，这对于精确的执行时间预测至关重要。这意味着您知道每个执行单元在每个处理器周期都在做什么。

【解决方案2】：

它必须考虑流水线和各种其他复杂性，其中许多会因处理器而异。换句话说，即使可行，我也看不出它特别有用。

还有一些事情是算法无法告诉你的，比如会有多少缓存未命中等 - 这些可能比原始指令计数很多重要。

【讨论】：

谢谢乔恩，有没有办法确定固定算法的工作量？但是没有像 O(nlog(n)) 这样的东西……这是学术性的……谢谢
我不知道。我通常发现“运行并计时”是最简单的方法，而且效果很好。
Jon，有时可以预测缓存未命中。例如，如果您将两个大矩阵相乘，您肯定知道检索第二个矩阵的每一列会导致大量缓存未命中，甚至可以评估这样做的成本。
@sharptooth：这当然取决于缓存的大小、一次获取多少等。我的意思是这是一个非常复杂的计算 :)
@Jon：是的，这是真正的硬核。毫无疑问。

【解决方案3】：

这不是垃圾，只是模糊。从算法到源代码再到对象代码再到核心......有很多细节需要确定，每个细节都可能对性能产生重大影响。

看看 Hennessey & Patterson 的“计算机体系结构，一种定量方法”

【讨论】：

这不是含糊的，那是超硬核。如果在仔细的高级优化之后完成，它可能会非常有效。