什么是指令重排?

2020-11-18 17:24发布

5条回答
jianxiangxiong
2楼 · 2020-11-18 19:13

在计算机执行指令的顺序在经过程序编译器编译之后形成的指令序列,一般而言,这个指令序列是会输出确定的结果;以确保每一次的执行都有确定的结果。但是,一般情况下,CPU和编译器为了提升程序执行的效率,会按照一定的规则允许进行指令优化,在某些情况下,这种优化会带来一些执行的逻辑问题,主要的原因是代码逻辑之间是存在一定的先后顺序,在并发执行情况下,会发生二义性,即按照不同的执行逻辑,会得到不同的结果信息。

天天
3楼 · 2020-11-19 09:13

在计算机执行指令的顺序在经过程序编译器编译之后形成的指令序列,一般而言,这个指令序列是会输出确定的结果;以确保每一次的执行都有确定的结果。但是,一般情况下,CPU和编译器为了提升程序执行的效率,会按照一定的规则允许进行指令优化,在某些情况下,这种优化会带来一些执行的逻辑问题,主要的原因是代码逻辑之间是存在一定的先后顺序,在并发执行情况下,会发生二义性,即按照不同的执行逻辑,会得到不同的结果信息。


茄子酱
4楼 · 2020-11-19 09:59

在计算机执行指令的顺序在经过程序编译器编译之后形成的指令序列,一般而言,这个指令序列是会输出确定的结果;以确保每一次的执行都有确定的结果。但是,一般情况下,CPU和编译器为了提升程序执行的效率,会按照一定的规则允许进行指令优化,在某些情况下,这种优化会带来一些执行的逻辑问题,主要的原因是代码逻辑之间是存在一定的先后顺序,在并发执行情况下,会发生二义性,即按照不同的执行逻辑,会得到不同的结果信息。

是你的小甜心呀
5楼 · 2020-11-19 17:22

有两个层面:
**在虚拟机层面,**为了尽可能减少内存操作速度远慢于CPU运行速度所带来的CPU空置的影响,虚拟机会按照自己的一些规则(这规则后面再叙述)将程序编写顺序打乱——即写在后面的代码在时间顺序上可能会先执行,而写在前面的代码会后执行——以尽可能充分地利用CPU。拿上面的例子来说:假如不是a=1的操作,而是a=new byte1024*1024,那么它会运行地很慢,此时CPU是等待其执行结束呢,还是先执行下面那句flag=true呢?显然,先执行flag=true可以提前使用CPU,加快整体效率,当然这样的前提是不会产生错误(什么样的错误后面再说)。虽然这里有两种情况:后面的代码先于前面的代码开始执行;前面的代码先开始执行,但当效率较慢的时候,后面的代码开始执行并先于前面的代码执行结束。不管谁先开始,总之后面的代码在一些情况下存在先结束的可能。
**在硬件层面,**CPU会将接收到的一批指令按照其规则重排序,同样是基于CPU速度比缓存速度快的原因,和上一点的目的类似,只是硬件处理的话,每次只能在接收到的有限指令范围内重排序,而虚拟机可以在更大层面、更多指令范围内重排序。硬件的重排序机制参见《从JVM并发看CPU内存指令重排序(Memory Reordering)》
Java提供了两个关键字volatile和synchronized来保证多线程之间操作的有序性,volatile关键字本身通过加入内存屏障来禁止指令的重排序,而synchronized关键字通过一个变量在同一时间只允许有一个线程对其进行加锁的规则来实现。
在单线程程序中,不会发生“指令重排”和“工作内存和主内存同步延迟”现象,只在多线程程序中出现。

1)编译器优化的重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下,可以重新安排语句的执行顺序。
2)指令级并行的重排序。现代处理器采用了指令级并行技术(Instruction-LevelParallelism,ILP)来将多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性,处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序。
3)内存系统的重排序。由于处理器使用缓存和读/写缓冲区,这使得加载和存储操作看上去可能是在乱序执行。


1234
6楼 · 2020-11-20 21:28

代码的背后是指令,而海量的指令都是以流水线的形式执行的,从而提高了CPU的利用率。


常见的指令流水线是将每条指令划分为六个阶段,分别为:取指(FI)、译码(DI)、计算操作数地址(CO)、取操作数(FO)、执行指令(EI)、写操作数(WO)等几个并行处理的过程段。


上述的六个阶段可以并行执行,视为“流水线”。在这个流水线中,处理器有六个操作部件,同时对这六条指令进行加工,加快了程序的执行速度,几乎所有的高性能计算机都采用了指令流水线。

 

举个例子 C = A + B,需要如下指令的序列:

指令1 : 加载A到寄存器R1中

指令2 : 加载B到寄存器R2中

指令3 : 需要等待指令1和指令2完成之后,将R1与R2相加, 得到R3

指令4 : 将R3赋值给A


相关问题推荐

  • 回答 156

    对于每一位才开始接触JAVA的新手来说,先不要管算法和数据结构,大多数简单的程序不需要用到算法和数据结构,所以当你真正需要时再去学习。编程一段时间以后,你就会知道在哪些地方用到他们。这时知道算法的名字并了解它们的功能,然后动手去实践。当我们在去...

  • 回答 93

    2个都很好就业,更关键的是要学得到东西

  • 回答 12
    已采纳

    获取Map集合中所有的key可以通过map集合的keySet()方法获取例如:    Map map = new HashMap();    map.put(xx,xx); //存放数据    //.... 省略    Set set = map.keySet();    //可以通过迭代器进行测试    Iterator iter = set.iter...

  • 回答 56
    已采纳

    不同年龄,不同掌握程度,学历,找工作城市,面试能力这是一个多方面影响的结果,如果是平均值的话,全国平均薪资14k左右

  • 回答 38

    具体学多久,根据自己的学习力,自律性、解决问题能力来决定若系统性学习,跟着讲师的节奏走,大概半年左右,有专业的讲师把课程进行规划,尽心系统学习,有问题,讲师会帮忙解决,学习的效率很高,避免了自学中出现各种问题解决不了,而耽误很多时间,可能会...

  • 回答 23
    已采纳

    (1)idea启动时会有两个快捷方式,安装完后默认生成在桌面的是32位的idea的快捷方式,如果我们使用这个快捷方式运行大项目,一般都会很卡。解决方法是找到idea的安装目录,然后进入bin文件夹,找到名称为idea64的应用程序,右键他生成桌面快捷方式。以后每次...

  • BIO与NIO、AIO的区别2020-05-19 15:59
    回答 4
    已采纳

    IO的方式通常分为几种,同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO。一、BIO     在JDK1.4出来之前,我们建立网络连接的时候采用BIO模式,需要先在服务端启动一个ServerSocket,然后在客户端启动Socket来对服务端进行通信,默认情况下服务端需要...

  • Java方法的命名规则2021-04-06 19:07
    回答 31

    ava是一种区分字母的大小写的语言,所以我们在定义变量名的时候应该注意区分大小写的使用和一些规范,接下来我们简单的来讲讲Java语言中包、类、变量等的命名规范。(一)Package(包)的命名Package的名字应该都是由一个小写单词组成,例如com、xuetang9、compan...

  • 回答 2

    public class Point {    private int x;    private int y;    public int getX() {        return x;    }    public void setX(int x) {        this.x = x;    }    public int getY() {        return y;    } ...

  • 回答 6

    经典版单例模式public class Singleton {        private static Singleton uniqueInstance;//利用一个静态常量来记录singleton类的唯一实例。     private Singleton() {     }     public static  Singleton getInstance()...

  • 回答 3

    哈希表的长度一般是定长的,在存储数据之前我们应该知道我们存储的数据规模是多大,应该尽可能地避免频繁地让哈希表扩容。但是如果设计的太大,那么就会浪费空间,因为我们跟不用不到那么大的空间来存储我们当前的数据规模;如果设计的太小,那么就会很容易发...

  • 回答 14

    1. DOM(Document Object Model)        DOM是用与平台和语言无关的方式表示XML文档的官方W3C标准。DOM是以层次结构组织的节点或信息片断的集合。这个层次结构允许开发人员在树中寻找特定信息。分析该结构通常需要加载整个文档和构造层次结构,然后才...

  • 回答 19

    1)作用不同: throw用于程序员自行产生并抛出异常; throws用于声明在该方法内抛出了异常2) 使用的位置不同: throw位于方法体内部,可以作为单独语句使用; throws必须跟在方法参数列表的后面,不能单独使用。3)内容不同: throw抛出一个异常对象,且只能是...

  • 回答 11

    基本执行过程如下:1)程序首先执行可能发生异常的try语句块。2)如果try语句没有出现异常则执行完后跳至finally语句块执行;3)如果try语句出现异常,则中断执行并根据发生的异常类型跳至相应的catch语句块执行处理。4)catch语句块可以有多个,分别捕获不同类型...

  • 回答 20

    100-199 用于指定客户端应相应的某些动作。 200-299 用于表示请求成功。 300-399 用于已经移动的文件并且常被包含在定位头信息中指定新的地址信息。 400-499 用于指出客户端的错误。 400 语义有误,当前请求无法被服务器理解。 401 当前请求需要用户验证...

  • 回答 16

    异常表示程序运行过程中可能出现的非正常状态,运行时异常表示虚拟机的通常操作中可能遇到的异常,是一种常见运行错误,只要程序设计得没有问题通常就不会发生。受检异常跟程序运行的上下文环境有关,即使程序设计无误,仍然可能因使用的问题而引发。Java编译...

没有解决我的问题,去提问