第五章重叠、流水和向量处理.pdf

第5章 重叠、流水和向量处理机 流水线技术是提高CPU性能和运算部 件性能的一类主要技术，也是现代计算 机系统设计中的一项关键技术。 即现代CPU设计的关键是高性能的流 水线。 表 3.6 改进后流水线的分支操作 流 水 段 分 支 指 令 操 作 IF/ID.IR ← Mem[PC]; IF/ID.NPC,PC ← IF (if ID/EX.cond {ID/EX.NPC} else {PC+4}); ID/EX.A ← Regs[IF/ID.IR6..10]; ID/EX.B ← Regs[IF/ID.IR11..15]; 16 ID/EX.NPC ← IF/ID.NPC + (IR ) ##IR ; 16 16..31 ID ID/EX.IR ← IF/ID.IR; ID/EX.cond ← (Regs[IF/ID.IR ] op 0; 6..10 16 ID/EX.Imm ← (IR ) ##IR ; 16 16..31 EX MEM WB 从前调度 从目标处调度 从失败处调度 ADD R1,R2,R3 SUB R4,R5,R6 ADD R1,R2,R3 if R2=0 then ADD R1,R2,R3 if R1=0 then if R1=0 then 延迟槽 延迟槽 SUB R4,R5,R6 延迟槽 SUB R4,R5,R6 ADD R1,R2,R3 if R2=0 then ADD R1,R2,R3 if R1=0 then if R1=0 then ADD R1,R2,R3 SUB R4,R5,R6 SUB R4,R5,R6 三种方法的要求及效果 调 度 策 略 对调度的要求 什么情况下起作用？ 从 前 调 度 被调度的指令必须与分支无关 任何情况 必须保证在分支失败时执行被调度 分支成功时 从目标处调度 的指令不会导致错误。有可能需要