CSAPP 優化程式效能

2022-05-28 00:54:12 字數 1592 閱讀 8875

1.選擇合適的演算法和資料結構。

2.編寫出編譯器能夠有效優化以轉換為高效可執行的源**。

3.平行計算。

當然重點還是第乙個,良好的演算法和資料結構大大減小了程式的時間複雜度。

編譯器可以對程式進行不同程式的優化,在終端中,編譯時新增命令列選項-o1,-o2等等可以進行不同級別的優化,這樣雖然提高了程式的效能,但是也加大了程式的規模。

首先要進行安全的優化,在這個例子中:

1

void twiddle1(int *xp,int *yp)26

void twiddle2(int *xp,int *yp)

7

編譯器是不會將twiddle1優化成twiddle2的,雖然twiddle2只需要三次訪問記憶體,而twiddle1需要6次。編譯器需要考慮xp和yp相等的情況,這樣兩個函式的結果就會不同,兩個指標可能只

想同乙個儲存器位置的情況成為儲存器別名使用。第二個妨礙優化的因素是函式呼叫,f()+f()+f()+f()和4*f()總會有點區別的,因為執行一次f()有可能就修改了全域性變數的值,在下次呼叫時

環境就可能不同,屬於函式的***

考慮利用處理器的微體結構的優化,完成一些基本的優化。

1.整體操作(icu,eu)。

2.分支**:現代處理器中採用了分支**的技術,處理器在執行某條指令序列時會**下一條指令的位置,是否選擇分支,**分支的目標位址,投機執行,如果**錯誤,將狀態重新設定到分支點的狀態。

3.功能單元的特性:延遲,運算所需要的總時間;發射時間,兩個連續的同型別運算之間需要的最小時鐘週期數。

4.關鍵路徑:這是執行一組機器指令所需要時鐘週期數的乙個下界,迴圈運算中,有些資料是不能同時並行運算的,他們必須乙個接乙個的運算,因為後一次運算依賴於前一次

計算的結果。所以該計算流程就是該迴圈中的關節資料流。該資料流處理的必須用時,就成為了優化的界限。

每元素的週期數,cycles per element 來表示程式的效能。

1.**移動。比如將迴圈中計算結果不會改變的計算移出,減少計算。

2.減少過程的呼叫。

3.消除不必要的儲存器引用。減少對儲存器的訪問,比如 *dest=*dest*a[i]中,每次迴圈都要進行一次儲存器的訪存。可通過先賦值給乙個區域性變數,最後再賦值給*dest。

4.迴圈展開。通過增加每次迭代的計算的元素的數量,減少迴圈的迭代次數。展開的次數越高,cpe 效能越接近1。他減少了不直接有助於程式結果的操作的數量,比如迴圈索引的計算和條件分支,其次減少了整個計算中關鍵路徑上的運算元量。

5.提高並行性。多個積累變數,通過多個變數計算最後再合併以提高程式效能。重新結合變換,對於乙個計算表示式中,兩個連乘,我們可以使用括號,讓後一次乘法先進行,然後再進行前一次乘法。這樣做的能提公升程式速度的原理在於,如果使用順序乘法,第一次乘法結果與第二次乘法結果都會儲存在同乙個暫存器中,無形中增長了關鍵路徑。通過該優化方法,能使得關鍵路徑變短。

其實說這麼多,最好的還是選擇個合適資料結構和演算法來實現程式的優化,對於大資料,可能需要的這些優化措施多一些。

優化程式效能(CSAPP)

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讀CSAPP 2 程式效能優化

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