CMOVcc 是否被视为分支指令？

Question

我有这个 memchr 代码，我正在尝试使其成为非分支：

.globl memchr
memchr:
        mov %rdx, %rcx
        mov %sil, %al
        cld
        repne scasb
        lea -1(%rdi), %rax
        test %rcx, %rcx
        cmove %rcx, %rax
        ret

我不确定cmove是否是分支指令。是吗？如果是这样，我该如何重新排列我的代码以使其不分支？

Answer 1

不，这不是一个分支，这就是 cmovcc 的重点。

它是一个 ALU select，它对两个输入有数据依赖性，而不是控制依赖性。（与内存源不同，ARM 谓词加载指令是真正的 NOP。因此您不能将它与可能错误的指针一起用于无分支边界或 NULL 检查。这可能是最清楚的说明，它绝对不是一个分支。）

但无论如何，这不是以任何方式预测或推测的；就 CPU 调度程序而言，它就像一条 adc 指令：2 个整数输入 + FLAGS，以及 1 个整数输出。（与adc/sbb的唯一区别是它不写FLAGS。当然，它运行在具有不同内部结构的执行单元上）。

这是好是坏完全取决于用例。另见了解更多关于 cmov 上行/下行

请注意 repne scasb 并不快。 "Fast Strings" 仅适用于 rep stos / movs。

repne scasb 在现代 CPU 上每个时钟周期运行大约 1 个计数，即通常比简单的 SSE2 差 16 倍 pcmpeqb/pmovmskb/test+jnz 循环。通过巧妙的优化，您可以走得更快，每个时钟最多 2 个向量使负载端口饱和。

（例如，请参阅 glibc 的 memchr 将整个缓存行的 ORing pcmpeqb 结果一起提供给一个 pmovmskb，IIRC。然后返回并找出实际命中的位置.)

repne scasb 也有启动开销，但微码分支不同于常规分支：它不是英特尔 CPUs 上的分支预测。所以这不会误判，但除了非常小的缓冲区外，对于性能来说完全是垃圾。

SSE2 是 x86-64 的基线和高效的未对齐加载 + pmovmskb 使其成为 memchr 的明智选择，您可以在其中检查长度 >= 16 以避免进入未映射的页面.

快速strlen:

显示了使用 SSE2 的 16 字节对齐输入的简单未展开 strlen。
链接到更多关于 glibc 中手动优化的 asm strlen 函数的内容。（以及如何在 GNU C 中使 bithack strlen 避免严格别名 UB。）
https://codereview.stackexchange.com/a/213558 scalar bithack strlen, including the same 4-byte-at-a-time bithack that the glibc question was about. Better than byte-at-a-time but pointless with SSE2 (which x86-64 guarantees). However, @CodyGray's tutorial-style answer may be a useful for beginners. Note that it doesn't take into account

CMOVcc 是否被视为分支指令？

Is CMOVcc considered a branching instruction?

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