CPU-freundlichen Code schreiben: Ein Leitfaden für hardware-bewusstes Programmieren

Dieser Artikel verwendet die Analogie eines Drive-through-Restaurants, um drei wichtige Konzepte der CPU-Architektur zu erklären: Instruction Pipelining, Memory Caching und Speculative Execution. Der Autor argumentiert, dass das Verständnis dieser Mechanismen und das Schreiben von Code, der mit ihnen zusammenarbeitet (hardware-bewusstes Programmieren), die Softwareleistung drastisch verbessern kann. Der Artikel behandelt Code-Optimierungstechniken wie das Entrollen von Schleifen, um die superskalare Ausführung zu nutzen, und die Optimierung des Layouts von Datenstrukturen und Zugriffsmustern, um den Cache optimal zu nutzen, um die Effizienz zu steigern. Letztendlich betont der Autor, dass das Schreiben von effizientem Code darauf hinausläuft, zuerst sauberen, wartbaren Code zu schreiben, dann zu profilieren, um Performance-Engpässe zu identifizieren, und schließlich hardware-bewusste Programmierprinzipien anzuwenden, um diese Engpässe anzugehen.