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流水线有哪些影响因素

流水线处理方式是一种时间重叠并行处理的处理技术,具体地说,就是流水线可以在同一个时间启动2个或以上的操作,借此来提高性能。为了实现这一点,流水线必须要时
流水线技术
时保存畅通,让任务充分流水,但在实际中,会出现2种情况使流水线停顿下来或不能启动:
1、多个任务在同一时间周期内争用同一个流水段。例如,假如在指令流水线中,如果数据和指令是放在同一个储存器中,并且访问接口也只有一个,那么,两条指令就会争用储存器;在一些算数流水线中,有些运算会同时访问一个运算部件。
2、数据依赖。比如,A运算必须得到B运算的结果,但是,B运算还没有开始,A运算动作就必须等待,直到B运算完成,两次运算不能同时执行。
解决方案:
第一种情况,增加运算部件的数量来使他们不必争用同一个部件;
第二种情况,用指令调度的方法重新安排指令或运算的顺序。
流水线技术是通过增加计算机硬件来实现的。例如要能预取指令,就需要增加取指令的硬件电路,并把取来的指令存放到指令队列缓存器中,使M P U能同时进行取指令和分析、执行指令的操作。因此,在1 6位/3 2位微处理器中一般含有两个算术逻辑单元A L U,一个主A L U用于执行指令,另一个A L U专用于地址生成,这样才可使地址计算与其它操作重叠进行。

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【 浏览次数: 】 【 加入时间:2023-12-13 15:24:22 】 【 关闭本页

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