OK - so weit war auch der ursprüngliche Verfassers gekommen und so weit decken sich die Ergebnisse mit seinen. Wie sieht es aber aus, wenn wir eine andere Prozessorarchitektur nutzen - zum Beispiel ARM? Ich habe dazu die oben bereits eingeführten Funktionen wieder als C-Quelltext mit GCC auf einem Raspberry Pi 3B+ mit denselben Kommandozeilenschaltern übersetzt und präsentiere hier zunächst die Ergebnisse für die einfache Methode max - zuerst ohne branchless:
max:
cmp r0, r1
movlt r0, r1
bx lr
Vergleicht man dies mit dem Ergebnis der Übersetzung der branchless-Variante:
max1:
cmp r0, r1
movle r0, #0
movgt r1, #0
add r0, r0, r1
bx lr
Erkennt man auch hier, dass in trivialen Fällen der Compiler eine bessere Arbeit verrichtet als der Programmierer. Wie sieht es nun in dem nicht mehr ganz so trivialen Fall toUpper aus? Zunächst wieder die "normale" Variante:
toUpper:
ldrb r3, [r0] @ zero_extendqisi2
cmp r3, #0
bxeq lr
.L8:
sub r2, r3, #32
sub r3, r3, #97
cmp r3, #25
bhi .L6
.L16:
strb r2, [r0]
ldrb r3, [r0, #1]! @ zero_extendqisi2
cmp r3, #0
bxeq lr
sub r2, r3, #32
sub r3, r3, #97
cmp r3, #25
bls .L16
.L6:
ldrb r3, [r0, #1]! @ zero_extendqisi2
cmp r3, #0
bne .L8
bx lr
Und nun die branchless Variante:
toUpper1:
ldrb r3, [r0] @ zero_extendqisi2
cmp r3, #0
bxeq lr
.L19:
sub r2, r3, #97
cmp r2, #25
movls r2, #32
movhi r2, #0
sub r3, r3, r2
strb r3, [r0]
ldrb r3, [r0, #1]! @ zero_extendqisi2
cmp r3, #0
bne .L19
bx lr
Hier treffen die Aussagen, die bereits für die x86-Architektur gemacht wurden voll zu: Zum einen ist der Code kürzer und außerdem mit wesentlich weniger bedingten Sprüngen durchsetzt - daher besteht der Verdacht, dass es sich lohnen kann, diesen zusätzlichen Aufwand auch für Programme auf ARM-Prozessoren an performancekritischen Stellen zu treiben.
Fährnisse des Buildprozesses unter Windows
17.07.2019
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Ich wünsche allen Lesern viel Spaß und hin und wieder einen kleinen AHA!-Effekt...
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