我正在为我的架构决赛学习并遇到以下几行代码:
for(i = 0; i <= N ;i++){
a[i] = b[i] + c[i];
}
问题是:“此代码段如何演示时间和空间位置的示例?请务必考虑 数据和指令的内存引用。“
就空间局部性而言,我相信代码通过访问连续的内存位置(a [0]然后a [i]等)来演示它。然而,我的困惑来自时间局部性。我不确定这段代码如何在一小段时间内引用相同的位置?任何形式的帮助将不胜感激。
答案 0 :(得分:4)
我不确定这段代码如何在一小段时间内引用相同的位置?
正如已经评论过的那样,变量i
被频繁访问,在您的示例中采用以下代码行:
a[i] = b[i] + c[i];
在此示例中,a
,b
和c
都可能是指指向不同内存位置的数组类型(即使是连续的,仍然不同);但是,每次引用变量i
时读,然后确定要引用的数组的位置。
这样想:
get i from memory and store value in register x.
get value of b + [value in register x] from memory, store in register b.
get i from memory and store value in register y
get value of c + [value in register y] from memory, store in register c.
get i from memory and store value in register z
add value of [register b] to value in [register c] and store in memory location a + [value in register z]
优化编译器可能会看到此时间局部性,而是执行与以下类似的操作:
get i from memory and store value in register i.
get value of b + [value in register i] from memory, store in register b.
get value of c + [value in register i] from memory, store in register c.
add value of [register b] to value in [register c] and store in memory location a + [value in register i]
通过这种方式,i
在相邻引用之间具有时间上的接近度。
我希望可以提供帮助。
答案 1 :(得分:1)
我不确定这段代码是如何引用相同的位置的 在很短的时间内。
除了txtechhelp's answer之外,构成for循环的指令也存储在内存中。每次执行时,都会从内存/高速缓存中“提取”这些指令。由于这些指令中的每一条在非常短的时间内执行N + 1次,这证明了时间局部性。