流水線中的相關(guān)-文庫吧資料
2025-07-25 22:04本頁面
【正文】 流水線中的相關(guān) ◆ 在 ID段檢測是否需要啟動 Load互鎖需要進(jìn)行 三種比較 36／ 63 ◆ 當(dāng)檢測到相關(guān)后，控制部件必須在流水線中 插入暫停周期，并使 IF和 ID段中的指令停止 前進(jìn)。 6. 對 DLX流水線控制的實現(xiàn) 流水線中的相關(guān) 33／ 63 (4) 也可以在需要用到操作數(shù)的那個時鐘周期檢測 相關(guān)或定向； (5) 舉例說明： ◆ 由 Load指令引起的 RAW相關(guān)的互鎖 (簡稱 Load 互鎖 )可以通過 ID段的檢測來實現(xiàn)； ◆ 到 ALU輸入的定向可以在 EX段實現(xiàn)。 (2) DLX整數(shù)流水線中，可以在 ID段檢測所有的 數(shù)據(jù)相關(guān)； 若數(shù)據(jù)相關(guān)，則在指令流出前，讓其暫停。 流水線中的相關(guān) 32／ 63 (1) 指令發(fā)射 (issue)：指令從譯碼段 (ID)進(jìn)入 執(zhí)行段 (EX)。 流水線中的相關(guān) 28／ 63 5．對數(shù)據(jù)相關(guān)的編譯調(diào)度方法 (1) 流水線中常常會遇到許多種類型的暫停 例如，按通常的代碼生成模式，表達(dá)式 A＝ B＋ C的代碼會導(dǎo)致暫停 流水線中的相關(guān) A＝ B＋ C的代碼會導(dǎo)致暫停 30／ 63 (3) 舉例： 例 請為下列表達(dá)式生成沒有暫停的 DLX 指令序列： a＝ b＋ c ； d＝ e－ f ； 假設(shè)載入延遲為 1個時鐘周期。對于真實的流水線而言，由于 Load指令之后的半數(shù)指令需要暫停，所以這些被暫停指令的 CPI是 2。 舉例： 演示 A 演示 B 流水線中的相關(guān) 26／ 63 流水線中的相關(guān) 27／ 63 例 假設(shè)某指令序列中 20％ 的指令是 Load指令 ，并且緊跟在 Load指令之后的半數(shù)指令需要使用到載入的結(jié)果 ， 如果這種數(shù)據(jù)相關(guān)將產(chǎn)生一個時鐘周期的延遲 。 流水線中的相關(guān) 22／ 63 (1) 并非所有的數(shù)據(jù)相關(guān)都可以用定向技術(shù)解決 舉例 4. 需要暫停的數(shù)據(jù)相關(guān) 流水線中的相關(guān) 24／ 63 (2) 增加流水線互鎖硬件，插入 “ 暫停 ” 。 i 讀出的內(nèi)容是錯誤的！ ① 這種相關(guān)僅出現(xiàn)在這樣的流水線中： 有些指令是在流水線的后部讀源操作數(shù)， 而有些指令則是在流水線的前部寫結(jié)果。 ① 這種相關(guān)僅出現(xiàn)在這樣的流水線中 ： ◆ 流水線中有多個段可以進(jìn)行寫操作 ◆ 當(dāng)某條指令在流水線中暫停時，允許其后 的指令繼續(xù)向前流動。 j 讀出的內(nèi)容是錯誤的。 3. 數(shù)據(jù)相關(guān)的分類 按照指令對寄存器的讀寫順序，可以將數(shù)據(jù) 相關(guān)分為以下三種類型： （考慮 兩條指令 i和 j ， 假設(shè) i 先進(jìn)入流水線） 流水線中的相關(guān) 19／ 63 (2) 寫后寫相關(guān) (WAW) 在 i 寫入之前， j 先寫。 (6) 當(dāng)兩條指令對存儲器同一單元進(jìn)行讀寫時， 也可能發(fā)生數(shù)據(jù)相關(guān)。 (4) 一個功能單元的輸出不僅可以定向到其自身
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