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分类： C/C++
2012-11-26 08:21:24
在第五章中我们主要学习的是一些提高代码性能的技术，让我们正确理解如何编写或改进高效程序。
首先，高效程序需要的是：1.最好的算法和数据结构。2，编写出编译器能够有效优化以转换成高效可执行代码的源代码。又由于一点小变动，就会引起编译器优化方式很大的变化，所以在这一章中也对优化大型程序和汇编代码的问题进行了讨论，这是理解编译器以及产生的代码会图和运行的重要途径。
一． 优化编译器的能力和局限性
妨碍优化因素：
1. 存储器别名使用现象（假设不同指针可能会指向存储器同一位置）
2. 函数调用（注意考虑函数副作用）
二． 表示程序性能
1. 度量标准：每元素的周期数
2. 处理器活动的顺序：时针控制（时针周期，纳秒）
3. 元素迭代循环
问题：具体如何理解每元素的周期数？
三． 程序示例
问题：边界检验
四． 消除循环的低效率
1. 例子：对vec_length 的调用移出循环测试，则简化了迭代程序。
2. 优化实例：代码移动。
3. 编程常见问题：代码片段有隐藏的渐进低效率。
五． 减少过程调用
1. 实例：避免combine2的代码在每次循环迭代都会调用get_vec_element来获取下一个向量元素，则在抽象数据类型层架一个函数get_vec_start,返回数组的起始地址，则在循环里没有函数调用，直接访问数组。
六． 消除不必要的储存器引用
1. 实例表明：编译器可以用寄存器x保存累计值，从而减少读的次数。
七． 理解现代处理器：
1. 超标量：在每个时钟周期执行多个操作，而且是乱序的。
2. 整个设计包括两个主要部分：
ICU：负责从存储器中读出指令序列，并根据这些指令序列生成一组针对程序数据的基本操作。
EU：负责执行以上操作。
3. ICU从指令告诉缓存中读取指令，指令告诉缓存是一个特殊的告诉缓存储存器，它包括最近访问的指令。通常，ICU会在当前正在执行的指令很早之前取指，所以它有组后的时间对指令解码，并操作发送到EU，不过会遇到分支问题。
4. 分支预测：处理器预测是否分支，并预测分支的目标地址。
5. 投机执行：取出预测的分支处的指令并对指令解码。
6. 功能单元的性能：
（1） 周期计数值：执行时间和发射时间。
（2） 发射时间指明一个单元的连续操作之间的周期数，在一个流水线化的单元中，发射时间比执行时间短。
7. 更近的观察处理器操作
（1） 并行性和分支预测
（2） 执行单元的操作处理：1，指令解码器生成的形式2，用计算图表示
八． 转换到指针代码
1. C的特性：能够对任意的层序对象创建和引用指针。
2. 指针与数组的联系与运用
九． 并行性
1. 实例：循环分割
2. 寄存器溢出：使用浮点数据是，希望将局部变量都放在浮点寄存器栈中，但是还需保持栈顶可用于从存贮器加载数据，因此简直了并行度小于或等于7.
3. 对并行的限制
十． 综合：优化合并代码的效果
1. 对于浮点乘法的正确使用和理解
2. 变换机器和编译器环境可以使进一步优化。
总结：此次看书，一共看到5.12，收获很大，也发现了许多自己还不懂得地方和知识，通过讨论和自己查找也解决了一些，还有近一步的问题需要请教老师或学长，也需要不断的学习来提高自己。
计划：本周会花更多的时间，把第五章掌握的更加熟悉，准确。也会适当的开始学习linux内核的知识，逐步提高自己。
