计算机指令的流水线执行与流水线冒险

目录

计算机指令流水线

流水线冒险

结构冒险

数据冒险

控制冒险


计算机指令流水线

流水线方式的洗衣房可以以并行的方式提高性能

计算机执行指令,同样可以以流水线的方式并行

MIPS 流水化的数据通路

流水线冒险

下一周期不能按时执行下一条指令

结构冒险

数据冒险

一条指令依赖于前面某条执行的计算结果

add s0, t0, t1 sub t2, s0, t3

下一条指令需要气泡停顿等待前面计算出结果

前推/旁路(forwarding/bypassing)

不要等待计算结果保存到目的寄存器,增加一条额外数据通路,将计算的结果直接传给下一条指令计算的输入

但是并非所有冒险都能通过前推来避免气泡停顿

lw s0, 20(t1)
sub t2, s0, $t3

前推+阻塞

在需要使用前一个指令的结果时,前一个指令还没有拿到结果,此时需要停顿一下

还可以通过调整指令的顺序来避免阻塞等待

控制冒险

分支预测

更有效的分析预测

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