কন্ট্রোল হ্যাজার্ড ও ব্রাঞ্চ প্রেডিকশন

# কন্ট্রোল হ্যাজার্ড -- মিসপ্রেডিকশন পেনাল্টি ও মোট অপচয়িত সাইকেল
def simulate_branch(actual_taken, predicted_taken, misprediction_penalty):
    """একটি ব্রাঞ্চের প্রকৃত ফলাফল বনাম প্রেডিকশন মিলিয়ে অপচয়িত সাইকেল সংখ্যা রিটার্ন করে"""
    if actual_taken == predicted_taken:
        return 0  # সঠিক প্রেডিকশন -- কোনো অপচয় নেই
    return misprediction_penalty  # ভুল প্রেডিকশন -- স্পেকুলেটিভ ইনস্ট্রাকশনগুলো ফ্লাশ করতে হবে

BRANCH_RESOLVE_STAGE = 3  # EX স্টেজ (৩ নম্বর) -- এখানে ব্রাঞ্চের প্রকৃত ফলাফল জানা যায়
MISPREDICTION_PENALTY = BRANCH_RESOLVE_STAGE - 1  # ততক্ষণে IF ও ID স্টেজে ২টি ইনস্ট্রাকশন স্পেকুলেটিভভাবে ঢুকে গেছে

# একটি বাস্তব প্রোগ্রামে ঘটা ৮টি ব্রাঞ্চের প্রকৃত (Taken/Not-Taken) ফলাফলের ধারা
actual_outcomes = [False, True, True, False, True, False, True, True]

# স্ট্যাটিক স্ট্র্যাটেজি: "সবসময় Not-Taken প্রেডিক্ট করো"
predicted_outcomes = [False] * len(actual_outcomes)

print(f"মিসপ্রেডিকশন পেনাল্টি (EX-এ সমাধান ধরে): {MISPREDICTION_PENALTY} সাইকেল\n")
print(f"{'#':>3} | {'প্রকৃত':>8} | {'প্রেডিকশন':>10} | {'অপচয়িত সাইকেল':>15}")
print("-" * 50)
total_wasted = 0
for i, (actual, predicted) in enumerate(zip(actual_outcomes, predicted_outcomes), start=1):
    wasted = simulate_branch(actual, predicted, MISPREDICTION_PENALTY)
    total_wasted += wasted
    print(f"{i:>3} | {str(actual):>8} | {str(predicted):>10} | {wasted:>15}")

print(f"\nমোট অপচয়িত সাইকেল (Always-Not-Taken প্রেডিকশন): {total_wasted}")

# হাইপোথেটিক্যাল পারফেক্ট প্রেডিক্টর -- সবসময় সঠিক অনুমান করে
perfect_wasted = sum(simulate_branch(a, a, MISPREDICTION_PENALTY) for a in actual_outcomes)
print(f"হাইপোথেটিক্যাল পারফেক্ট প্রেডিক্টরের অপচয়িত সাইকেল: {perfect_wasted}")
print(f"পার্থক্য: {total_wasted - perfect_wasted} সাইকেল বাস্তব প্রেডিকশন-ভুলের কারণে অপচয় হলো")

taken_count = sum(actual_outcomes)
print(f"\n৮টি ব্রাঞ্চের মধ্যে {taken_count}টি আসলে Taken ছিল -- 'সবসময় Not-Taken' প্রতিটিতেই ভুল করেছে")
assert total_wasted == taken_count * MISPREDICTION_PENALTY
assert perfect_wasted == 0