【正文】 0 流水線設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)研究 .................................................................................................................. 1 摘要 ......................................................................................................................................................... 1 第 1 章 流水線簡(jiǎn)介 .................................................................................................................................. 2 流水線產(chǎn)生背景 .......................................................................................................................... 2 流水線概念 ................................................................................................................................. 2 指令重疊 ........................................................................................................................... 3 流水線的特點(diǎn) .................................................................................................................... 4 時(shí)空?qǐng)D .............................................................................................................................. 4 流水線的具體分類 ...................................................................................................................... 5 流水線的相關(guān)問題及解決辦法 ..................................................................................................... 6 資源相關(guān) ........................................................................................................................... 6 數(shù)據(jù)相關(guān) ........................................................................................................................... 7 控制相關(guān) ........................................................................................................................... 9 流水線的主要性能 ...................................................................................................................... 9 吞吐率 .............................................................................................................................. 9 實(shí)際吞吐率和加速比 ....................................................................................................... 10 效率 ................................................................................................................................ 11 影響因素 .................................................................................................................................. 12 第 2 章 現(xiàn)代 RISC 中的流水線技術(shù) .......................................................................................................... 13 超流水線技術(shù) ........................................................................................................................... 13 超標(biāo)量技術(shù) ............................................................................................................................... 13 超長(zhǎng)指令字 ............................................................................................................................... 14 向量機(jī) ...................................................................................................................................... 15 SIMD 技術(shù) .................................................................................................................................. 15 流水技術(shù)在 Pentium 系列微處理器中的實(shí)現(xiàn) ............................................................................... 15 第 3 章 中斷處理與流水線調(diào)度 .............................................................................................................. 17 中斷處理 .................................................................................................................................. 17 流水線調(diào)度 ............................................................................................................................... 17 第 4 章 指令流水線設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 20 流水線理想假設(shè) ......................................................................................................................... 20 一致的運(yùn)算分量 ............................................................................................................... 21 重復(fù)的運(yùn)算 ..................................................................................................................... 21 獨(dú)立的運(yùn)算 ..................................................................................................................... 22 指令流水線 ............................................................................................................................... 22 指令流水線設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 22 指令集體系結(jié)構(gòu)的影響 .................................................................................................... 23 流水線分級(jí)的考慮 ........................................................................................................... 24 流水線處理器設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 25 保持流水段均衡 .............................................................................................................. 25 統(tǒng)一指令類型 .................................................................................................................. 25 減少流水線停頓 .............................................................................................................. 28 第 5 章 總結(jié)與展望 ................................................................................................................................ 29 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................................ 30 1 流水線設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)研究 摘要 本文詳細(xì)闡述了流水線技術(shù)的產(chǎn)生背景、概念、特點(diǎn)、具體分類、主要性能以及相關(guān)問題和解決辦法。其中針對(duì)流水線的時(shí)空?qǐng)D、吞吐率、加速比和效率結(jié)合圖和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行了深刻而詳細(xì)的說明。同時(shí)對(duì)現(xiàn)代 RISC 中的流水線技術(shù)進(jìn)行了多方面介紹。然后就流水線的中斷