用汇编语言

Question

我正在阅读龙书中的代码生成。它提供了一种将成本与每种目标语言关联相关联的简单方法。

  

我们假设每个目标语言指令都有相关的成本。为简单起见，我们将指令的成本视为一   加上与操作数的寻址模式相关的成本。   此费用与指令的字数相对应。   涉及寄存器的寻址模式没有额外的成本，而   涉及内存位置或常量的那些有一个   额外费用为1，因为这些操作数必须存储在   按照说明书的话。

一些例子：

• 指令 LD R0，R1 将寄存器R1的内容复制到寄存器R0中。这个 指令的成本为1，因为没有额外的记忆单词 必需的。
• 指令 LD R0，M 将存储单元M的内容加载到寄存器R0中。自地址以来成本是两个 内存位置M在指令后面的单词中。
• 的 指令 LD R1，* 100（R2）将给定的值加载到寄存器R1中 通过内容（内容（100 +内容（R2）））。费用是三 因为常数100存储在指令后面的字中。这里 contents（x）表示由x。
表示的寄存器或存储单元的内容

我理解前两个例子的成本计算。我没有得到第三个。费用3怎么样？另外，我不理解上面引用文字中的粗体部分。

在我部分理解的内容中，我认为 BLTZ * R3，R0 的成本为3，因为对于上面类似的第三个例子，它是如此。但这个成本是1.如何？

注意如果寄存器r中的值为，则BLTZ r，L会跳转到标记L. 小于零，并允许控制传递给下一个机器指令 如果没有。

Answer 1

  

我没有得到第三个。成本如何3？

• 1表示
• 1用于从下一个单词
获取常量100
• 1用于从R2 + 100
获取值

  对于类似的第三个例子，BLTZ * R3的成本，R0为3   以上。但这个成本是1.如何？

因为：涉及寄存器的寻址模式没有额外的成本。

  

我不理解上面引用文字中的粗体部分。

显然，这种架构的机器代码使用一个字来指定操作码和寄存器操作数，如果需要，则使用另一个字。

例如LD R1,*100(R2)需要2个单词。第一个指定操作（LD具有寄存器相对偏移量）以及目标寄存器R1和基址寄存器R2。这些是字中的位域。然后第二个单词包含cpu知道要获取的100，因为第一个单词中的操作码。

一些固定长度的体系结构将常量打包到第一个单词中，但显然它们只能具有有限的范围。使用单独的单词允许全范围。

Answer 2

我相信其他人可以更好地解释这一点。但是，这里有一些灵感：

费用 NOT 是真实的，根据龙书的定义，它们假定。要了解 real < / em>成本，您必须检查目标体系结构的表。请参阅SO维基以获取相应的链接。

通过与上述引用相关的三个例子来说：

  

我们将指令的成本视为一个

因此，假设每条指令的成本为一个！

  

涉及内存位置或常量的那些额外成本为

所以示例1到3有

• 1指令+ 0 mem / const = 1
• 1指令+ 1 mem = 2
• 1指令+ 1 mem + 1 one const = 3

内存地址和常量在指令OpCode中分别在指令 的附加 字中进行编码，从而延长了要获取的，影响CPU Op的OpCode字节/ microOp处理。

Answer 3

有一个list of errors in dragon book。您所说的问题，请参阅我的书中的第515页，清单第515页

  

指令的成本是两个，而不是三个

Answer 4

这本书是错误的。

成本模型仅涉及指令长度

  

此长度对应于指令的单词长度

内存操作不会增加成本，例如LD R1, *R2费用为1，因为

  

涉及寄存器的寻址模式没有额外的成本

并且没有涉及的常量（偏移或文字内存地址）。

没有提及额外费用，因为指令访问内存。

这也解释了为什么BLTZ *R3, R0的成本为1：因为指令长度是一个字而寻址模式（*R3）也不涉及常量。

Answer 5

相对而言，自龙书以来，情况发生了很大变化。乘法从40个周期（int）下降到1/2个周期，从200-300个周期（浮动）到......好吧，我记不住了，但我认为不到10个。

但是，内存访问的成本已经上升，因为处理器加速而内存与这些增加不匹配。现在大量的优化工作是面向缓存行（确保具有相互位置的指令，如果可能的话，从单个缓存行中访问数据），并且因为您无法预测哪些内存访问将是缓存未命中，您无法再轻松地从编译器中预测执行时间。