Question

我有一个2位分支预测器，我的起始状态很弱，我需要计算预测精度：

for (int i=0; i < 100; i++)
{
   for (int j=0; j < 50; j++)
   {
   ...
   }
}

因此，当i = 0时，我们取分支，因此我们在i = 0且j = 0并且将我们的预测器设置为强烈采用，对吧？所以，如果我们现在迭代j，这是否意味着我们没有采用新的分支？因为我们仍然在i = 0分支中，或者每次迭代都算作新分支？

Answer 1

让我们首先手动将其编译成x86程序集以便更好地理解（任何其他人都可以）：

    mov ebx, 0        // this is our var i
.L0:
# /------------ inner loop start -----------\ 
    mov eax, 0        // this is our var j
.L1: 
    // ...
    add     eax, 1
    cmp     eax, 50
    jl      .L1       // jump one
# \------------ inner loop end -------------/
    add     ebx, 1
    cmp     ebx, 100
    jl      .L0       // jump two

我认为即使您不熟悉汇编，此代码也非常直接：

将 ebx 设置为0
跳两个回到这里
- 将 eax 设置为0
- 跳一个人回到这里
  - 执行我们的循环代码// ...
  - 将1添加到 eax
  - 将 eax 与50进行比较（这会在标志寄存器中设置一些位）
  - 如果eax不是50，则跳转到标签.L1:
- 将1添加到 ebx
- 将 ebx 与50进行比较（这会在标志寄存器中设置一些位）
- 如果ebx不是100，则跳转到标签.L0:
循环结束

所以在第一次迭代中，我们到达跳一个并预测它将被采用。自eax < 50起，我们将其更新为强烈接受。现在我们又做了48次。在50次迭代中，我们不会跳转，因为eax == 50。这是单一错误预测，我们更新为弱拍。

现在我们第一次到达跳过两个。自ebx < 100我们接受并将其更新为强烈接受。现在我们通过跳转到L0来重新开始内循环。我们这样做了98次。在内循环的100次迭代中，我们不会跳转，因为ebx == 100。这是单一错误预测，我们更新为弱拍。

所以我们用单一错误预测执行内部循环 100次，总共 100次错误预测 跳过一次和 100 * 49 = 4900正确的预测。外部循环只执行一次，只有 1次误预测和 99正确的预测。

2位分支预测器，带有两个for循环

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