英特尔

Question

Appel在第8页的“Runtime Tags Aren't Necessary”中解释了如何通过标记指针来区分整数和指针：

  

有些实现使用0的低位标记表示整数，然后是整数   然后可以用普通的机器添加指令来完成，而不是   需要移位或校正（因为2x + 2y = 2（x + y））。这要求指针的标签为1;但是可以使用奇数偏移来完成指针提取以进行补偿。

这个想法是：如果指针对齐，则该值是2或4的倍数。在这种情况下，较低的1或2位始终为零，可以设置为某个值以实现标记以区分整数从指针。

在Intel语法中没有偏移的未标记指针获取是：

mov    eax, DWORD PTR [ebx]

带偏移的等效标记指针获取是：

mov    eax, DWORD PTR [ebx-0x1] 

两次提取的周期有什么不同？

Answer 1

寻址模式的复杂性通常对加载指令的吞吐量没有影响，但它可能会对延迟 ^{1产生1个周期的影响}

特别是简单寻址模式，[base]或[base + offset] offset < 2048通常需要4个周期，而复杂模式（这是任何事情都不是不简单）需要5个周期。这是用于加载到通用寄存器中的：对于向量加载，通常会增加1或2个周期。

因此，在您的情况下，您仅使用base具有非常小的偏移量，因此您应该获得4个周期的最快加载延迟。

这适用于英特尔，我不确定AMD。

详细信息在英特尔优化指南中，但这里的the source我能找到最快。

正如Ross在评论中提到的那样，使用偏移量至少还有一个小的缺点：对于带偏移量的版本，指令为one byte longer（如果偏移量超出范围，则指令将长4个字节）范围-128到127），这会略微增加icache的压力。

¹ 不言而喻，这是针对L1的命中。如果你错过了L1，延迟时间会更长 - 也许很多更长时间，如果你在这种情况下仍然需要支付一个额外的周期，这可能无关紧要（但我想你平均而言，因为错过了在计算地址之前不会开始。）