有没有一条融合指令可以在一条指令中执行* 10^n？ - 腾讯云开发者社区

2023-05-14：你的赛车可以从位置 0 开始，并且速度为 +1 ，在一条无限长的数轴上行驶，赛车也可以向负方向行驶，赛车可以按照由加速指令 'A' 和倒车指令 'R' 组成的指令序列自动行驶。...例如，在执行指令 "AAR" 后，赛车位置变化为 0 --> 1 --> 3 --> 3，速度变化为 1 --> 2 --> 4 --> -1，给你一个目标位置 target ，返回能到达目标位置的最短指令序列的长度...2.Dijkstra 算法遍历状态空间2.1.从优先队列中取出当前代价最小/速度绝对值最大的状态 state0；2.2.若该状态满足目标条件，则返回其代价 cost；2.3.否则，考虑在该状态基础上执行...在优先队列中插入和弹出元素的时间复杂度为 O(log T)，因此总时间复杂度为 O(T log T)。空间复杂度：O(T log T)。...2.6.将结果保存到数组 dp 中，并返回。3.返回 dptarget。时间复杂度：O(T log T)。虽然是递归求解，但是可以使用记忆化优化，避免重复计算。

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计算机中的流水线技术到底是个啥？

以此类推，执行完第n条指令时，只需要在执行第n-1条指令的基础上增加1ms。说到这里，不知道小伙伴们有没有思考这样一个问题，流水线技术的这种规律就涉及到一个非常重要的概念，叫作流水线周期。...k*△t + (n-1) * △t 其中，k为执行一条指令的步骤数，n为指令的条数，△t为流水线周期。这里，给小伙伴们举一个例子。 ?...例如，一条执行的执行过程可以分解为取指，分析和执行三步，在取指时间t取指=3△t，分析时间分析=2△t，执行时间t执行=4△t的情况下，若按照串行方式执行，则10条指令全部执行完需要多少△t？...（3△t + 2△t + 4△t） * 10 = 90△t。（2）在执行一条指令的过程中，取指为3△t，分析为2△t，执行为4△t。...根据流水线中对于流水线周期的定义：流水线周期为执行时间最长的一段，所以，流水线周期为4△t。（3）使用流水线方式时，执行完10条指令需要的时间可以使用如下方式进行计算。

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浮点峰值那些事儿

后者将乘法和加法融合为一条指令，在多数处理器中，三种指令都可以在一个发射端口每周期发射一条，所以乘加指令往往比单独使用乘法或者加法带来翻倍的吞吐量。...先来看x86-64，Intel在2010年推出Sandy Bridge架构（下面简称SNB），首次引入了256位宽的向量指令集AVX，即一条指令可以同时操作8组32位宽的数据类型。...如果想写一个小程序实测的话，可以这样设计：设置一个简单的循环，次数足够多，保证每次循环执行一个时钟周期，发射两条无依赖的vmulps和vaddps指令： .loop: vmulps %ymm2...sub指令和jne指令在SNB架构下和可以做到宏融合，形成单一的微指令，不会产生延迟，在port5和前面的乘法加法同周期分派。由于本人手头没有SNB架构的处理器，暂时不能测试。...新的架构很有意思，高端版本支持一个周期发射两条AVX512版本的乘加指令，其中一条来自port0和port1的256位FMA的端口融合，另外一条来自port5。

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处理器结构--MicroOp &&MacroOp Fusion

MicroOp Fusion 也成为微指令操作融合，将多个相同的汇编指令编译的uops融合到一个微指令中，使得ALU在执行指令时可以在一个Cycle中执行完毕，提高指令执行的吞吐量指令融合背景 RAT...（Register Renaming Table）以及RRF（Retirement Register File）在PipeLine中已经到了瓶颈，最大吞吐量只能到每个Clock Cycle执行3条uop...融合操作在大多数的PipeLine流程中共享同一条uop，并且在ROB(Reorder Buffer)中只占一个Entry。...这些指令不能融合，他们必须生成两个uop。微指令融合一个CMP与TEST指令后一定会有一条有条件的跳转指令，而这两条指令则可以融合（Fused）到单条Macro-op中。...优势 uop融合有以下优点：解码更加高效，因为生成一个融合的OP的指令可以进入三个解码器中的任何一个，而生成两个OP的指令只能到解码器D0 当生成更少的OPS时，寄存器重命名和Retirement的负载减少

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【Linux课程学习】：Linux的调试器-gdb的使用（常见指令，cgdb）

（遇到断点停下） ●next（n）：单条执行，不进人函数。（F10） ●step（s）：单条执行，进入函数调用。（F11） ●continue（c）：从当前程序连续而非单步执行程序。...安装cgdb： cgdb和gdb的指令相同，cgdb可以可视化源代码。...所以在上面的指令后面按Enter可以继续往下查看源代码。 3.执行完程序： run可以简写为：r。当程序已经启动，如果再次run，那么就会问你是否需要重新启动。 run：执行程序。...（遇到断点停下） 4.继续执行代码： next（n）：单条执行，不进人函数。（F10） step（s）：单条执行，进入函数调用。...然后新增断点时，不管有没有删除1,2号断点，新增的断点都是从3号开始。 break(简写：b) （指定文件） +(行号）:在指定文件的指定行号增加断点。

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16汇编第十讲完结Call变为函数以及指令的最后讲解

,并且给IP了,现在IP就会跳转到下一条指令执行的位置也就是(add sp,4) 现在要注意了,bx 和 ax 都还在栈中,我们没办法让栈恢复所以在外面用 add sp,4 让sp的位置(现在的位置...只要掌握bp所在的位置即可,上面的代码即可明白 3.Call指令的retf段间转移这个我们首先要明白,在Call的时候会把Call下边一条指令的地址保存到栈中,出栈的时候要给IP,让其更改跳转, 跳转到...Call下一条指令执行的位置的地方但是现在我们是段间Call,也就是不在一个段中,这个时候栈不光会保存返回地址,还会保存当前CS段寄存器的地址这样返回的时候 CS:IP返回,但是现在有一个问题,就是我们自己根本就平不了栈...,是一个八位立即数比如 09 　　IRET: 中断的返回指令,理解为返回,可以进行下一条指令的执行　　INTO: 不常用,不讲解. 3.21h中断,到底是个啥玩意我们每次都调用21h什么的,但是不知道他是个啥玩意...3给内存的时候,其余的程序也可能再往这里写数据,所以同步一下,这样就完成这一条指令,才可以进行下一条指令的操作自减锁就是把add 变为sub,交换锁就是把指令变为 xchg lock只能同时处理一条指令

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CPU暗藏了这些未公开的指令！

我们知道，我们平时编程写的高级语言，是经过编译器编译以后，变成了CPU可以执行的机器指令：而CPU能支持的指令，都在它的指令集里面了。很久以来，我都在思考一个问题： CPU有没有未公开的指令？...或者说： CPU有没有隐藏的指令？为什么会有这个问题？平常我们谈论网络安全问题的时候，大多数时候都是在软件层面。谈应用程序的漏洞、后端服务的漏洞、第三方开源组件的漏洞乃至操作系统的漏洞。...记住：当CPU发现指令位于不可执行的页面中时，它会抛异常！现在，在内存中这样放置上面的数据流：第一个字节放在第一个页面的末尾位置，后面在字节放在第二个不可执行的页面上。...继续上面这个过程，放三个字节在可执行页面：四个：当放了四个字节在可执行页面之后，事情发生了变化：指令可以执行了！...有了这个信号，我们就知道，前面4个字节是一条完整的指令：挖掘隐藏指令现在核心算法和判断指令长度的方法都介绍完了，可以正式来开挖，挖出那些隐藏的指令了！

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2.5万字54张图爆肝计算机与操作系统基础！！（建议收藏）

这是因为一条执行的操作需要经过取指、分析和执行三个步骤，每个步骤需要1ms，执行一条指令的时间为3ms，则串行执行三条指令的时间为9ms。我们可以用下图来表示这个过程。 ?...在上图中，我们可以看出，执行完第一条指令时，需要3ms时间，执行完第二条指令时，只需要在执行完第一条指令的基础上增加1ms；执行完第三条指令时，只需要在执行完第二条指令的基础上增加1ms。...以此类推，执行完第n条指令时，只需要在执行第n-1条指令的基础上增加1ms。说到这里，不知道小伙伴们有没有思考这样一个问题，流水线技术的这种规律就涉及到一个非常重要的概念，叫作流水线周期。...例如，一条执行的执行过程可以分解为取指，分析和执行三步，在取指时间t取指=3△t，分析时间分析=2△t，执行时间t执行=4△t的情况下，若按照串行方式执行，则10条指令全部执行完需要多少△t？...（3△t + 2△t + 4△t） * 10 = 90△t。（2）在执行一条指令的过程中，取指为3△t，分析为2△t，执行为4△t。

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为什么处理排序的数组要比非排序的快

貌似只能暂停执行，直到前面的指令完成，然后再继续执行正确的下一条指令？现代处理器很复杂，因此它需要很长的时间"热身"、"冷却" 是不是有个更好的办法呢？你猜测下一个指令在哪！...（就像这个例子） ---- 更新： GCC 4.6.1 用了 -O3 or -ftree-vectorize，在64位机器上，数据有没有排序，都是一样快。...... ... ...等各种例子说明了现代编译器越发成熟强大，可以在这方面充分优化代码的执行效率相关内容 CPU的流水线指令执行想象现在有一堆指令等待CPU去执行，那么CPU是如何执行的呢？...具体的细节可以找一本计算机组成原理来看。CPU执行一堆指令时，并不是单纯地一条一条取出来执行，而是按照一种流水线的方式，在CPU真正指令前，这条指令就像工厂里流水线生产的产品一样，已经被经过一些处理。...这就是流水线执行，这可以保证CPU高效地执行指令。分支预测如上所说，CPU在执行一堆顺序执行的指令时，因为对于执行指令的部件来说，其基本不需要等待，因为诸如取指、解码这些过程早就被做了。

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make、Makefile项目自动化构建工具

主要是为了让我们对指令进行一些设置，就比如说，假如一个项目里有很多个源文件，这些源文件哪些需要先编译，哪些又需要同时进行编译，等等，如果这种情况下我们输入一条指令一条指令的进行编译，效率无疑会慢很多。...指令的使用，则需要我们在Makefile文件中将任务进行编写。...（我们的依赖关系可以为n个，n>=0）依赖方法依赖方法就是这个mytest是如何从test.c转变过来的，如下图：编写完成后，我们只需要输入make mytest这条指令，就会实现自动编译。...那么有没有别的方法呢？...有的，就是利用 .PHONY，.PHONY是Makefile中的一个关键字：对某对象生成伪目标，它的作用就是可以使我们在不对文件的属性进行修改的情况下，任意使用make指令。

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计算机指令集CISC与RISC

，傲处理在分析每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需的功能，这种设计的型式被称为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer-CISC)结构．一般CISC...因此在并行处理方面RISC明显优于CISC，RISC可同时执行多条指令，它可将一条指令分割成若干个进程或线程，交由多个处理器同时执行。...他们接受CISC指令后将其分解分类成RISC指令以便在遇一时间内能够执行多条指令。由此可见，下一代的CPU将融合CISC与RISC两种技术，从软件与硬件方面看二者会取长补短。...读以上内容后我的理解是： CISC通常使用多个系统时钟来执行单个指令，如51单片机用12个时钟周期才能完成一条指令的取，分析，执行过程，而RISC则不用RISC处理器只使用一个时钟周期执行一条指令，而RISC...通常使用流水线结构，即执行一条指令时取下一条指令，这些在同一时钟周期内完成。

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奉劝那些刚参加工作的学弟学妹们：这些计算机与操作系统基础知识越早知道越好！万字长文太顶了！！（建议收藏）

这是因为一条执行的操作需要经过取指、分析和执行三个步骤，每个步骤需要1ms，执行一条指令的时间为3ms，则串行执行三条指令的时间为9ms。我们可以用下图来表示这个过程。...在上图中，我们可以看出，执行完第一条指令时，需要3ms时间，执行完第二条指令时，只需要在执行完第一条指令的基础上增加1ms；执行完第三条指令时，只需要在执行完第二条指令的基础上增加1ms。...以此类推，执行完第n条指令时，只需要在执行第n-1条指令的基础上增加1ms。说到这里，不知道小伙伴们有没有思考这样一个问题，流水线技术的这种规律就涉及到一个非常重要的概念，叫作流水线周期。...例如，一条执行的执行过程可以分解为取指，分析和执行三步，在取指时间t取指=3△t，分析时间分析=2△t，执行时间t执行=4△t的情况下，若按照串行方式执行，则10条指令全部执行完需要多少△t？...（3△t + 2△t + 4△t） * 10 = 90△t。（2）在执行一条指令的过程中，取指为3△t，分析为2△t，执行为4△t。

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跟着博主玩转计算机组成结构--中央处理器CPU（不知道CPU干啥的小伙伴看过来）

这两种方式下，外部设备需要向CPU提出中断请求或DMA请求，因此在执行指令过程中，CPU还要按时通过采样相应的引脚来查询有没有中断请求或DMA请求。...在中断响应过程中，得到中断服务程序的入口地址，并送程序计数器(PC)中，下个指令周期开始时，取出中断服务程序的第一条指令执行。...1.3 微指令：把在同一CPU周期内并行执行的微操作控制信息，存储在控制存储器里，称为一条微指令（Microinstruction）它是微命令的组合，微指令存储在控制器中的控制存储器中一条微指令通常至少包含两大部分信息...必须各占一位 3.2.2 微指令、微程序和微地址微指令：把在同一CPU周期内并行执行的微操作控制信息，存储在控制存储器里，称为一条微指令“Microinstruction" 它是微命令的组合，微指令存储在控制器中的控制存储器中...两条指令写同一个单元在简单流水线中没有此类相关，因为不会乱序执行 WAR(Write After Read) 后面指令覆盖前面指令所读的单元在简单流水线中没有此类相关解决办法：可以推后后继指令对相关单元的读操作

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CPU简介

编译成汇编码后，运行阶段CPU会“逐条”（未必）执行每一条指令并返回结果，不同指令需要消耗不同的cycles，这个过程称之为Latency。下图是AMD K7中MOV指令对应的消耗： ?...CPU需要四个阶段来翻译每一条指令： Fetch 从内存中获取该指令 Decode 解码 Execute 执行指令 Writeback...上图是执行一条指令的完整过程，CPI（Cycles Per Instruction） = 4。实际上，CPU也是流水线作业，同一时间执行多个指令。...实际上还有一种VLIW(very long instruction word)，如上所示，而实际中是对这几种策略的融合。...SMT在P4的速度的提升在-10%到30%之间，差强人意。在不断的探索后，目前Intel的Core i系列的设计方式是2^n个Cores每个Core支持两线程。

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保护模式下的中断和异常（上） -- 硬件原理篇

引言在我们这个系列的第一篇文章中，我们就已经使用过了 BIOS 10H 中断，用来在屏幕上打印一行字符：计算机是如何启动的？...但你有没有发现，这些中断都是在实地址模式下使用的，一旦进入保护模式，我们就再没有使用过中断功能，那么，在保护模式中，我们是否还可以像实地址模式中一样，通过 int 指令触发 BIOS 中断呢？...异常有时，我们运行了错误的指令，或指令执行时发生了错误，例如去计算除 0 的情况，或者前面提到的程序调用过程中错误特权级的切换等，这类异常情况就是系统中的“异常”。 2.1.1....，在异常处理完成后自动加载刚才的状态重新执行并继续 Trap — 也称为“陷阱”，Fault 在发生时，EIP 值指向的是触发异常的指令，也就是说，在异常处理完成后，会重新执行触发异常的指令，而 Trap...发生时，EIP 指向的是触发异常的下一条指令，当异常处理完成后，CPU 会从下一条指令开始继续执行，Trap 的典型场景是调试中断，调试完成继续执行的时候，当然要调度下一条指令，而不是重新回到刚才的断点再调试一次

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计算机组成原理--复习简答题+答案

(2)总线特性：机械特性（总线在机械连接方式上的一些性能）、电气特性（总线的每一根传输线上信号的传递方向和有效的电平范围）、功能特性（总线中每根传输线的功能）、时间特性（总线中的任一根线在什么时间内有效...，将原程序中断时的“现场”恢复到原来的寄存器中）、（4）中断返回（中断服务程序的最后一条指令通常是一条中断返回指令，使其返回到原程序的断点处,以便继续执行原程序） 3．在DMA方式中有没有中断请求？...）；（3）增量计数器法（在很多情况下，后续微指令的地址是连续的，因此对于顺序地址，微指令了采用该方式）；（4）分支转移（当遇到条件转移指令时微指令出现了分支，必须根据各种标志来决定下一条微指令的地址...（2）并行传输是每个数据位都有一条独立的传输线，所有的数据位同时传输，其传输速度快、成本高，适应于近距离、高速传输的场合。 10．DMA方式中的中断请求和程序中断方式中的中断请求有何区别？...（1）从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送；（2）从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应；（3）

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转载：【AI系统】CPU 基础

另外，寄存器的存储容量也可以根据其用途和设计来决定。例如，在 CPU 中，指令寄存器通常只能存储一条指令，而数据寄存器则可以存储多个数据。...在程序执行之前，首先必须将程序的首地址，即程序第一条指令所在主存单元的地址送入 PC，因此 PC 的内容即是从主存提取的第一条指令的地址。...举例：在一段程序中，有一条条件分支指令 "IF R1 == R2 THEN GOTO 100"，表示如果寄存器 R1 的值等于 R2 的值，则跳转到标号为 100 的指令继续执行。...操作译码器：寄存器 IR 会将指令中的 n 位二进制操作码发送给操作译码器——n 位二进制对应着 2n 种状态，译码器需要与 CU 连接 2n 根线，每一种状态对应一根线，使得 CU 可以识别该操作码...在以上过程中，CPU 执行了四个重要步骤：1）从内存提取指令；2）解码；3）执行；4）写回。这四个步骤是完整执行一条指令的过程，称之为指令周期（Instruction Cycle）。

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重学计算机组成原理（五）- 旋转跳跃的指令实现

一个计算机程序是怎么被分解成一条条指令来执行的呢 1 CPU如何执行指令 CPU里差不多几百亿个晶体管实际上，一条条计算机指令执行起来非常复杂好在CPU在软件层面已经为我们做好了封装对于程序员来说...触发器和锁存器，其实就是两种不同原理的数字电路组成的逻辑门如果想要深入学习的话，可以学习数字电路的相关课程 N个触发器或者锁存器，就可以组成一个N位（Bit）的寄存器，能够保存N位的数据比方说，我们用的...寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器（IR）和程序计数器。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器。...开始顺序读取下一条指令可以看到，一个程序的一条条指令，在内存里是连续保存的，也会一条条顺序加载而有些特殊指令，比如上一讲我们讲到J类指令，也就是跳转指令，会修改PC寄存器里面的地址值这样，下一条要执行的指令就不是从内存里面顺序加载的了...执行完一条指令，它会自动地顺序读取下一条指令如果执行的当前指令带有跳转的地址，比如往后跳10个指令，那么机器会自动将卡片带往后移动10个指令的位置，再来执行指令同样的，机器也能向前移动，去读取之前已经执行过的指令

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【AI系统】CPU 基础

另外，寄存器的存储容量也可以根据其用途和设计来决定。例如，在 CPU 中，指令寄存器通常只能存储一条指令，而数据寄存器则可以存储多个数据。...在程序执行之前，首先必须将程序的首地址，即程序第一条指令所在主存单元的地址送入 PC，因此 PC 的内容即是从主存提取的第一条指令的地址。...举例：在一段程序中，有一条条件分支指令 "IF R1 == R2 THEN GOTO 100"，表示如果寄存器 R1 的值等于 R2 的值，则跳转到标号为 100 的指令继续执行。...操作译码器：寄存器 IR 会将指令中的 n 位二进制操作码发送给操作译码器——n 位二进制对应着 2^n 种状态，译码器需要与 CU 连接 2^n 根线，每一种状态对应一根线，使得 CU 可以识别该操作码...在以上过程中，CPU 执行了四个重要步骤：1）从内存提取指令；2）解码；3）执行；4）写回。这四个步骤是完整执行一条指令的过程，称之为指令周期（Instruction Cycle）。

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重学计算机组成原理（五）- 旋转跳跃的指令实现

一个计算机程序是怎么被分解成一条条指令来执行的呢 1 CPU如何执行指令 CPU里差不多几百亿个晶体管实际上，一条条计算机指令执行起来非常复杂好在CPU在软件层面已经为我们做好了封装对于程序员来说...触发器和锁存器，其实就是两种不同原理的数字电路组成的逻辑门如果想要深入学习的话，可以学习数字电路的相关课程 N个触发器或者锁存器，就可以组成一个N位（Bit）的寄存器，能够保存N位的数据比方说...寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器（IR）和程序计数器。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器。...也会一条条顺序加载而有些特殊指令，比如上一讲我们讲到J类指令，也就是跳转指令，会修改PC寄存器里面的地址值这样，下一条要执行的指令就不是从内存里面顺序加载的了事实上，这些跳转指令的存在，也是我们可以在写程序的时候...执行完一条指令，它会自动地顺序读取下一条指令如果执行的当前指令带有跳转的地址，比如往后跳10个指令，那么机器会自动将卡片带往后移动10个指令的位置，再来执行指令同样的，机器也能向前移动，去读取之前已经执行过的指令

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