Может ли процессор изменять порядок инструкций в программе?

Question

[Pantene742]

Читаю статью на хабре и тут напоролся на странные строки,
автор инженер из Mozilla(автор оригинала), проверял пишет то же самое на английском. О том что ->

Для того, чтобы использовать ресурсы системы эффективно, множество компиляторов и процессоры меняют порядок выполнения операций.

Насчет компиляторов поверю, но вот процессора ??? как ??? максимум "процессор" виртуальной машины, так как она может спарсить байт код перед выполнением и трансляцией его частей в инструкции процессора не лету. Но вот возможно ли такое, чтоб железо анализировало программу и решало: "ой давай-ка я за следующий такт исполню ту и вон ту инструкцию, так как часть схемы будет простаивать, если буду делать всё по порядку". (Для анализа надо сделать миллион инструкций!!!!) Или это реализовано как-то по другому ?

Answer 1

[sim3x]

Может, конечно
https://www.google.com.ua/search?q=spectre+meltdown

А еще проц имеет ring -2 и свою ос
https://www.zdnet.com/article/minix-intels-hidden-...

Comments

[Pantene742]

Первый раз такое слышу, Спасибо. Это должно ускорять программу. Хотя я думаю есть плагин для GCC который под конкретную архитектуру позволяет сделать максимально эффективный бинарник.
За кольца знаю... они походу ограничивают для программ список системных вызовов(UEFI/BIOS) и некоторый инструкции делают недоступными(доступ к периферии), самый полный набор у первого(там только ядро ОС).

[sim3x]

Pantene742,

Хотя я думаю есть плагин для GCC который под конкретную архитектуру позволяет сделать максимально эффективный бинарник.

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Optimize-Option... делают оптимизации кода
Данные оптимизации не касаются тех, что будет производить проц

самый полный набор у первого(там только ядро ОС).

https://en.wikipedia.org/wiki/Protection_ring
нет. Самый полный доступ у софта, который располагается в проце, на уроне с минимальным номером, в том числе и отрицательном

Answer 2

[Mercury13]

А там нет такого уж сложного анализа. Процессор преобразует каждую команду x86 в команду VLIW (Very Long Instruction Word — что делать каждому из блоков процессора), а затем пробует спрессовывать эти команды вместе. Насколько мне известно, первым на x86 такой механизм был предложен в процессоре Transmeta Crusoe, за пару лет до Intel.

А ещё подобное налаживание зависимостей позволяет процессору делать что-то сразу же, а не ждать данных из медленной памяти. А ещё — патчить ошибки процессора :). Не помню, запатчили так Meltdown или нет.

Подсистема памяти тоже может так работать — на x86 я не могу привести примеры, но представьте себе: одну строку кэша сбросило в память, а вторую держит.

Comments

[Pantene742]

Это не возможно без дополнительного устройства процессора + программы для анализа.
Да такое препроцессор смотрит что следящая инструкция не использует регистров которые собирается использовать текущая то почему бы не сделать так. Но вот инструкциям делающим арифметические операции нарушать порядок нельзя. (Блин интересно это все). Но надо идти работать с ЖС на Ангуляре))

[Mercury13]

Pantene742, Конечно, для этого есть дополнительное устройство — что не поделаешь для скорости?

Answer 3

[jcmvbkbc]

Насчет компиляторов поверю, но вот процессора ??? как ???

Читать тут, лучше сразу английскую версию.

Answer 4

[Saboteur]

Может, если это заложено на уровне архитектуры.
В современных процессорах есть даже возможность парралельно выполнять условие и цепочки при да/нет, а потом когда условие выполнилось, взять готовый результат нужной цепочки.

В общем, современные процессоры имеют довольно сложную внутреннюю логику. И это одна из причин, почему компилятор может сгенерировать код лучше человека - те, кто пишут современные компиляторы, не только вычитывают последние спецификации процессоров, но зачастую общаются с инженерами в двухстороннем порядке.