指令流水线 - 架构模拟器和流水线可视化工具

Question

我正在开发一个编译器，并且写了一个优化，实际上让我的代码变慢了！在调查它时，我发现代码生成器决定在我的优化关闭时使用句柄（在我们的编译器的情况下是双重引用），并在我的优化开启时使用指向句柄的指针！这导致在第二种情况下，每当访问数组时，就会产生一条更多的取消引用指令。

但这条指令导致代码运行时间惊人地降低了 32%。我怀疑这与指令流水线有关，因为这种额外的取消引用会导致 3 个依赖指令，这可能会解释速度下降。

我需要演示同样的内容，并且正在尝试获取有关流水线的更多信息，如果有人能推荐一些关于指令流水线、有用的架构模拟器和流水线可视化器的好材料，那就太好了。

Answer 1

当需要取消引用指针时，必须先从内存中加载指针，然后才能加载指针所指向的值。如果你有一个指向一个值的指针，那么你需要做三个连续的加载。这称为指针追逐。如果这些指针不在缓存中，则性能影响可能很大。流水线没有太大帮助。计算机体系结构的标准书籍是轩尼诗和帕特森。那里有几个建筑模拟器。 http://gem5.org 非常受欢迎（完全公开，我是一名提交者），但他们几乎总是有一个陡峭的学习曲线。