C优化：条件存储,以避免弄脏缓存行

/* The if statement lets the compiler compile it to a conditional store.
   * Avoids dirtying a cache line.
   */
  if (loop->stop_flag != 0)
    loop->stop_flag = 0;

高速缓存由快速存储器组成,由于历史原因,被称为行.当写入高速缓存行时,它被标记为“脏”,这意味着在缓存控制器硬件中设置一个位,表示该行需要被复制到其他级别的缓存和/或主存储器系统可以访问它.

一般来说,存储器层级的每个级别：寄存器,L1,L2,L3 …高速缓存,主存储器和交换空间具有相同信息的不同副本.确保系统的不同部分(处理器,DMA,视频子系统等)看到相同的值,即使一个或多个副本可能已更改称为一致性问题.

一般的解决方案是暂停将更新的值复制到层次结构的不同级别.这被称为冲洗.

在最坏的情况下,当引起页面错误(可能是数百万个处理器周期)时,冲洗可能花费10分钟.

由于成本高昂,硬件设计人员将尽可能减少对刷新的需求.程序员也在这里解决了这个原因.

该评论说：“如果缓存已经在标志中包含一个零,那么我们不要在零上写零,因为这会将缓存行标记为脏,这可能会导致不必要的刷新.”

“条件商店”是一个稍微模糊的术语.它只是指正常存储上的零跳转,这是编译器将从if语句产生的代码.在X86它将看起来像：

;; assume edi holds value of pointer 'loop'
    ;; and flag is a constant offset for the 'stop_flag' field.
    cmp dword ptr [edi,flag],0
    jz no_store
    mov [edi,0
no_store:
   ... code conTinues

如果if语句丢失,那么只有最后@L_793_2@mov指令.

NB评论者指出,在重要的处理器架构上存在单一的“条件移动/存储”指令.我没有看到gcc生产一个.

这是否值得优化是非常有争议的.条件有自己的冲洗指令管道的风险(另一种冲洗).不要在没有明确证据证明需要的情况下为了速度而牺牲清晰度.