Различие в скорости между использованием международного и неподписанного интервала при смешивании с удваивается

У меня есть приложение, где часть внутреннего цикла была в основном:

double sum = 0;
for (int i = 0; i != N; ++i, ++data, ++x) sum += *data * x;

Если x является неподписанным интервалом, то код берет в 3 раза более долго, чем с интервалом!

Это было частью большей кодовой базы, но я свалил ее к основам:

#include <iostream>                                      
#include <cstdlib>                                       
#include <vector>
#include <time.h>

typedef unsigned char uint8;

template<typename T>
double moments(const uint8* data, int N, T wrap) {
    T pos = 0;
    double sum = 0.;
    for (int i = 0; i != N; ++i, ++data) {
        sum += *data * pos;
        ++pos;
        if (pos == wrap) pos = 0;
    }
    return sum;
}

template<typename T>
const char* name() { return "unknown"; }

template<>
const char* name<int>() { return "int"; }

template<>
const char* name<unsigned int>() { return "unsigned int"; }

const int Nr_Samples = 10 * 1000;

template<typename T>
void measure(const std::vector<uint8>& data) {
    const uint8* dataptr = &data[0];
    double moments_results[Nr_Samples];
    time_t start, end;
    time(&start);
    for (int i = 0; i != Nr_Samples; ++i) {
        moments_results[i] = moments<T>(dataptr, data.size(), 128);
    }
    time(&end);
    double avg = 0.0;
    for (int i = 0; i != Nr_Samples; ++i) avg += moments_results[i];
    avg /= Nr_Samples;
    std::cout << "With " << name<T>() << ": " << avg << " in " << (end - start) << "secs" << std::endl;
}


int main() {
    std::vector<uint8> data(128*1024);
    for (int i = 0; i != data.size(); ++i) data[i] = std::rand();
    measure<int>(data);
    measure<unsigned int>(data);
    measure<int>(data);
    return 0;
}

Компиляция без оптимизации:

luispedro@oakeshott:/home/luispedro/tmp/so §g++  test.cpp    
luispedro@oakeshott:/home/luispedro/tmp/so §./a.out
With int: 1.06353e+09 in 9secs
With unsigned int: 1.06353e+09 in 14secs
With int: 1.06353e+09 in 9secs

С оптимизацией:

luispedro@oakeshott:/home/luispedro/tmp/so §g++  -O3  test.cpp
luispedro@oakeshott:/home/luispedro/tmp/so §./a.out
With int: 1.06353e+09 in 3secs
With unsigned int: 1.06353e+09 in 12secs
With int: 1.06353e+09 in 4secs

Я не понимаю почему такие значительные различия в скорости. Я пытался изобразить его из сгенерированного блока, но я не добрался нигде. У кого-либо есть какие-либо мысли?

Это - что-то, чтобы сделать с аппаратными средствами, или действительно ли это - ограничение оборудования для оптимизации gcc? Я ставлю второе.

Моей машиной является Intel под управлением Ubuntu 9.10 на 32 бита.

Править: Так как Stephen спросил, вот декомпилируемый источник (от-O3 компиляции). Я полагаю, что получил основные циклы:

международная версия:

40: 0f b6 14 0b             movzbl (%ebx,%ecx,1),%edx
     sum += *data * pos;
44: 0f b6 d2                movzbl %dl,%edx
47: 0f af d0                imul   %eax,%edx
      ++pos;
4a: 83 c0 01                add    $0x1,%eax
      sum += *data * pos;
4d: 89 95 54 c7 fe ff       mov    %edx,-0x138ac(%ebp)
      ++pos;
      if (pos == wrap) pos = 0;
53: 31 d2                   xor    %edx,%edx
55: 3d 80 00 00 00          cmp    $0x80,%eax
5a: 0f 94 c2                sete   %dl
  T pos = 0;
  double sum = 0.;
  for (int i = 0; i != N; ++i, ++data) {
5d: 83 c1 01                add    $0x1,%ecx
      sum += *data * pos;
60: db 85 54 c7 fe ff       fildl  -0x138ac(%ebp)
      ++pos;
      if (pos == wrap) pos = 0;
66: 83 ea 01                sub    $0x1,%edx
69: 21 d0                   and    %edx,%eax
  T pos = 0;
  double sum = 0.;
  for (int i = 0; i != N; ++i, ++data) {
6b: 39 f1                   cmp    %esi,%ecx
      sum += *data * pos;
6d: de c1                   faddp  %st,%st(1)
  T pos = 0;
  double sum = 0.;
  for (int i = 0; i != N; ++i, ++data) {
6f: 75 cf                   jne    40

неподписанная версия:

50: 0f b6 34 13             movzbl (%ebx,%edx,1),%esi
      sum += *data * pos;
54: 81 e6 ff 00 00 00       and    $0xff,%esi
5a: 31 ff                   xor    %edi,%edi
5c: 0f af f0                imul   %eax,%esi
      ++pos;
5f: 83 c0 01                add    $0x1,%eax
      if (pos == wrap) pos = 0;
62: 3d 80 00 00 00          cmp    $0x80,%eax
67: 0f 94 c1                sete   %cl
  T pos = 0;
  double sum = 0.;
  for (int i = 0; i != N; ++i, ++data) {
6a: 83 c2 01                add    $0x1,%edx
      sum += *data * pos;
6d: 89 bd 54 c7 fe ff       mov    %edi,-0x138ac(%ebp)
73: 89 b5 50 c7 fe ff       mov    %esi,-0x138b0(%ebp)
      ++pos;
      if (pos == wrap) pos = 0;
79: 89 ce                   mov    %ecx,%esi
7b: 81 e6 ff 00 00 00       and    $0xff,%esi
      sum += *data * pos;
81: df ad 50 c7 fe ff       fildll -0x138b0(%ebp)
      ++pos;
      if (pos == wrap) pos = 0;
87: 83 ee 01                sub    $0x1,%esi
8a: 21 f0                   and    %esi,%eax
  for (int i = 0; i != N; ++i, ++data) {
8c: 3b 95 34 c7 fe ff       cmp    -0x138cc(%ebp),%edx
      sum += *data * pos;
92: de c1                   faddp  %st,%st(1)
  for (int i = 0; i != N; ++i, ++data) {
94: 75 ba                   jne    50

Это-O3 версия, которая является, почему исходные строки подпрыгивают.Спасибо.