各位同学，大家下午好！ 今天，我们将深入探讨一个在高性能计算领域至关重要的概念——指令缓存局部性（Instruction Cache Locality），以及如何通过一种强大的优化技术——函数重新排列（Function Reordering），来显著提升我们程序的执行效率。作为一名编程专家，我希望通过这次讲座，不仅让大家理解其原理，更能掌握实际操作的方法。 第一章：CPU缓存与内存层次结构——性能优化的基石 在深入指令缓存局部性之前，我们必须先回顾一下现代计算机体系结构中的核心组件：CPU缓存。 我们的CPU运行速度极快，而主内存（RAM）的速度相对较慢。这种巨大的速度差异，如果直接让CPU每次都从主内存中获取数据或指令，将导致CPU大部分时间处于等待状态，性能会大打折扣。为了弥补这个“速度鸿沟”，CPU设计者引入了多级缓存（Cache）机制。 1.1 缓存的层次结构 CPU缓存通常分为多级，以L1、L2、L3最为常见： 缓存级别 容量大小（典型） 访问速度（典型） 靠近CPU程度 成本 缓存内容 L1 几十KB 1-4个CPU周期 最近 最高 指令（L1i）和数据（L1d） L2 几 …
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