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08 Settembre 2019 Postato da: Mak73
Compilatore GCC Ottimizzato
Volevo cercare di fare un po' di chiarezza, magari anche con il vostro aiuto, su cosa ha introdotto la nuova versione di questo compilatore.

Anzitutto un preambolo su come funziona il 68060 e quindi anche il 68080 della Vampire.
Questi due processori hanno un'unità in grado di prevedere i salti nell'esecuzione del codice, queste situazioni fanno perdere normalmente diversi cicli di clock, il 68040 ne impiega ben 11 per eseguire tale istruzione. Questa unità di predizione dei salti analizza il codice ed in base ad un certo algoritmo stabilisce o meno se sta per arrivare un'istruzione di salto o meno e di conseguenza predispone il tutto per eseguirla. Se tale predizione risulta essere giusta, l'operazione di salto viene eseguita in tempo zero, ricordo che il 68060 è in grado arrivare ad eseguire due/tre istruzioni per ciclo di clock, quindi eseguirà il salto e altre due istruzioni nello stesso ciclo, ovviamente nel caso ottimale. Se la predizione è sbagliata impiega cmq solo tre cicli per eseguire il salto.

Una piaccola parentesi relativa al 68080 che molto probabilmente, sfruttando le conoscenze odierne, ha un'unità di predizione dei salti più efficiente di quella del 68060 che era il primo processore ad implementare questa cosa insieme al suo rivale il Pentium.

Tornando a bomba sul compilatore GCC, quelli tradizionali si limitavano a compilare il codice usando il set specifico delle istruzioni del processore utilizzato, il nuovo compilatore fa una cosa in più, ordina le istruzioni in modo che l'unità di predizione dei salti interna al 68060 e 68080 abbia sempre successo, ed i salti vengano sempre eseguiti in tempo zero, creando così un enorme vantaggio.

PS: Se ho sbagliato in qualcosa segnalatemelo pure.
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cgugl

Post inviati: 2042

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Commento
cgugl 8 Settembre 2019    12:02:12
Più o meno è così.
Quello che ho capito io è che Gunnar contestava a Bebbo che il GCC compilava codice facendo solo la valutazione sui cicli necessari alla singola istruzione. Cioè, grazie a una tabella interna, il GCC dava un voto alle singole istruzioni tipo da 1 a 10, e faceva una valutazione per scegliere la routine più conveniente in termini di cicli.
Questa tabella nel vecchio GCC veniva fatta a fiducia, cioè non era reale ma presunta, e valeva per tutte le cpu.
Un pochino col 68040, ma di più col 68060 e 68080, i processori non sono più così dipendenti dal numero di cicli, eppure la tabella del GCC non era stata aggiornata.
E la cosa peggiore è che il GCC non faceva una ottimizzazione specifica per la modalità superscalare. Cioè sostituiva l'istruzione complessa con due più semplici, ma senza verificare che le due istruzioni fossero scalari (eseguibili dal 68060 o 68080 nello stesso ciclo. Magari avevi 2 istruzioni semplici ma incompatibili tra loro e venivano eseguite una dopo l'altra).

Questo perchè il GCC era fermo da millenni.

Gunnar proponeva di dare una valutazione alla routine non solo in base al numero teoretico di cicli macchina richiesti ma di usare una funzione complessa che tenesse conto di molte cose, cioè:
- minor numero di cicli (cioè eliminare le istruzioni lente)
- preferire le istruzioni scalari (quelle che più facilmente vengono eseguite in parallelo)
- preferire le istruzioni con minor latenza (l'istruzione è veloce in termini di cicli ma non di accesso alla ram)
- preferire le routine che operano su piccole aree di memoria (per ottimizzare le cache)

POI, come se non bastasse, ha chiesto di creare una libreria con le routine più comuni ottimizzate dall'uomo da dove avrebbe pescato il compilatore , perchè l'uomo genera codice anche del 30-40% più snello....

Poi ha iniziato a fare richieste di ottimizzazione della FPU che il vecchio GCC generava in modo davvero pessimo (infatti quake compilato dal SASC è di 3 o 4 fps più veloce di quello compilato col GCC)...

Bebbo quando ha visto le richieste di ottimizzazione fatte da Gunnar si è chiuso in un convento di clausura...

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