記憶體重新排序如何優化處理器和編譯器？

記憶體重新排序如何讓處理器和編譯器受益

記憶體重新排序在最佳化處理器和編譯器的效能方面發揮著至關重要的作用。

對處理器的好處

StoreLoad 重新排序（對於亂序執行至關重要）：
記憶體重新排序允許處理器在載入之前執行某些存儲，使無序執行成為可能。這允許處理器利用指令級並行性並減少總體執行時間。

StoreStore 重新排序（不是必需的，但有益）：
StoreStore 重新排序允許執行儲存順序，即使它們涉及不同的記憶體位置。這透過將連續的儲存合併為更少的操作來提供更多的最佳化機會。

編譯器的好處

共享變數的最佳化機會：
記憶體重新排序使編譯器能夠對存取共享記憶體的程式碼執行積極的優化。由於其他執行緒無法觀察儲存的中間狀態，因此編譯器可以將多個儲存操作合併為一個操作。

減少程式碼大小並提高效能：
編譯器利用記憶體重新排序來減少程式碼大小並提高效能。例如，變數遞增的序列可以簡化為單一儲存操作，從而減少程式碼大小和執行時間。

假設規則

記憶體重新排序是基於「as-if」規則，該規則規定程序的可觀察效果必須與指令依序執行時相同。該規則使編譯器和硬體在最佳化程式碼時具有更大的靈活性，而不會違反原始程式碼正確性的要求。

結論

記憶體重新排序是提高處理器效能的關鍵技術和編譯器效能。透過允許儲存相對於載入和其他儲存進行重新排序，編譯器可以最佳化共享記憶體操作，處理器可以利用指令級並行性，從而加快執行時間並提高效能。

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