Аппаратная оптимизация
На мгновение отвлечемся от компьютеров и зададимся вопросом: можно ли с помощью обычной ученической линейки измерить толщину листа принтерной бумаги? На первый взгляд, тут без штангенциркуля ну никак не обойтись… Но, если взять с полсотни листов бумаги и плотно сложить их друг с другом… вы уже поняли куда я клоню? Пусть погрешность измерения толщины образовавшегося "кирпича" составит ±1 мм, тогда – точность определения толщины каждого отдельно взятого листа будет не хуже чем ±0,02 мм, что вполне достаточно для большинства повседневных целей!
Почему бы не применить эту технику для измерения времени выполнения машинных команд? В самом деле, время выполнения одной команды так мало, что ничем его не измерять (см. "Неточность измерений"), но если мы возьмем сто или даже сто тысяч таких команд, то… Увы! Машинные команды – ведут себя совсем не так, как листы бумаги. Неоднородность конвейера приводит к тому, что зависимость между количеством и временем выполнения команд носит ярко выраженный нелинейный характер.
К тому же, современные процессоры слишком умы, чтобы воспринимать переданный им на выполнение код буквально. Нет! Они подходят к этому делу весьма творчески. Вот допустим встретится им последовательность команд MOV EAX, 1; MOV EAX, 1; MOV EAX, 1, каждая из которых помещает в регистр EAX значение "1". Думаете, процессор как полный идиот, исполнит все три команды? Да как бы не так! Поскольку, результат двух первых присвоений никак не используется, процессор отбросит эти команды как ненужные, затратив время лишь на их декодирование, и ощутимо сэкономит на выполнении!
Оптимизация программного кода, выполняемая процессором на аппаратном уровне, значительно увеличивает производительность системы, занижая тем самым фактическое время выполнения машинных команд. Да, мы можем точно измерять сколько тактов выполнялся блок из тысячи таких-то команд, но следует с большой осторожностью подходить к оценке времени выполнения одной такой команды.
