Esiste una penalità di prestazioni per accedere a un array di numeri interi a 32 bit in x86-64?

Question

Scusa se la domanda sembra stupida. Sono solo vagamente consapevole del problema dell'allineamento dei dati e non ho mai fatto alcuna programmazione a 64 bit. Sto lavorando su un codice x86 a 32 bit in questo momento. Accede frequentemente a un array di int. A volte viene letto un numero intero a 32 bit. A volte due o più sono letti. Ad un certo punto mi piacerebbe creare il codice a 64 bit. Quello che non sono sicuro è se dovrei dichiarare questo array int come int o long int. Preferirei mantenere la larghezza del numero intero lo stesso, quindi non devo preoccuparmi delle differenze. Sono un po 'preoccupato anche se leggere/scrivere su un indirizzo che non è allineato alla parola naturale potrebbe essere lento.

Answer 1

Le penalità di disallineamento si verificano solo quando il carico o il magazzino attraversano un limite di allineamento. Il confine è di solito il più piccolo:

• il naturale parola dimensioni dell'hardware. (32 bit o 64 bit *)
• La dimensione del tipo di dati.

Se si sta caricando una parola di 4 byte su un'architettura a 64 bit (8 byte). Non ha bisogno di essere allineato a 8 byte. Ha solo bisogno di essere allineato a 4 byte.

Allo stesso modo, se si carica un carattere a 1 byte su qualsiasi macchina, non è necessario che sia allineato.

_{* Si noti che i vettori SIMD possono implicare una parola-dimensione naturale più grande. Ad esempio, SSE a 16 byte richiede ancora un allineamento di 16 byte su entrambi x86 e x64. (Salvo espliciti carichi disallineati/negozi)}

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Così, in breve, no, non c'è bisogno di preoccuparsi per i dati di allineamento. Il linguaggio e il compilatore si impegnano a fondo per impedirti di doversene preoccupare.

Quindi limitati a qualsiasi tipo di dati sia più adatto a te.

Answer 2

Ci sono un sacco di buone informazioni disponibili qui: Performance 32 bit vs. 64 bit arithmetic

ancora più informazioni https://superuser.com/questions/56540/32-bit-vs-64-bit-systems, qualora la soluzione sostiene di aver visto il peggio rallentare al 5% (da un punto di vista dell'applicazione, non singole operazioni).

La risposta breve è no, non si verificherà un calo di prestazioni.

Answer 3

Le CPU x86 a 64 bit sono ancora fortemente ottimizzate per una manipolazione efficiente dei valori a 32 bit. Anche nei sistemi operativi a 64 bit, l'accesso ai valori a 32 bit è almeno altrettanto rapido dell'accesso ai valori a 64 bit. In pratica, sarà effettivamente più veloce perché vengono consumati meno spazio nella cache e larghezza di banda della memoria.

Answer 4

Ogni volta che si accede a una posizione di memoria, un'intera riga della cache viene letta nella cache L1 e qualsiasi accesso successivo a qualsiasi elemento della linea è il più veloce possibile. A meno che l'accesso a 32 bit non attraversi una linea di cache (che non avverrà se si trova su un allineamento a 32 bit) sarà veloce quanto un accesso a 64 bit.