CPU中什么是分支预测

什么是分支预测

在超标量的流水线架构上，我们得知，CPU 在运行指令的时候，会在一个时钟上做多个操作，也就是涉及到调用前后相关的指令，比如我们在一个简单的判断语句中。

if(n > 0){    n = 5;}else{    n = -5;}

在执行 if 语句的时候，一定会对判断语句执行结果后的下一条语句进行取址和译码，那么在还没有判断结果之前应该对哪一个语句进行取址呢？这就是分支预测要解决的问题。

简单说，分支预测就像我们铁路分叉口上的操作员，操作员在没有看到火车上面的转向旗帜的情况下，到底应该往哪边搬动扳手呢？

对于 CPU 来说，他做不到铁路系统中的提前通信告知，因此他只能根据历史来进行推测，提前做选择，如果选择错了，咱就让列车停下，倒回来，重新开。

因此，分支预测会出现预测失败的情况，而失败后的回滚操作非常占用时间，所以我们需要避免分支预测失败概率过大，或者说是把具有分支预测失败情况的判断放到循环内部，让失败回滚多次循环。