原文:计算机组成原理之流水线处理器

所谓流水线处理器,是相对于串行的指令处理方式来说的,也就是按照洗菜 切菜 炒菜 装盘的顺序,每一步必须等上一步完成, 才能执行下一步。流水线模式就是每一步单独作为一个流程来处理,每一步处理完了立即处理这一步下面的其他指令,洗菜工不必等菜 装盘后才接着洗第二个菜。这个不难解释。所谓平衡流水线,是指如果某个流程占用的时间长,整体的连续工作的平均时长会降低,为 了提高效率,将某个占用时间长的节点分成若 ...

2018-09-12 21:09 0 1381 推荐指数:

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计算机组成与设计(九)—— 流水线处理器

流水线的基本原理 指令的主要执行步骤 这个是之前设计的单周期寄存,它已经能正确的执行MIPS指令。 而MIPS的指令可以分成如下5个阶段: 取指(Fetch)::从存储取指令,并更新PC 译码(Decode):指令译码,从寄存堆读出寄存的值 执行(Execute ...

Sun Dec 02 08:33:00 CST 2018 0 1703
计算机组成原理——指令流水线

计算机组成原理——指令流水线 1. 综述   为提高CPU利用率,加快执行速度,将指令分为若干个阶段,可并行执行不同指令的不同阶段,从而多个指令可以同时执行。在有效地控制了流水线阻塞的情况下,流水线可大大提高指令执行速度。博客园知识库:CPU流水线的探秘之旅   经典的五级流水线:取址、译码 ...

Mon Sep 12 19:52:00 CST 2016 0 4885
计算机组成原理6-流水线、多发射和超标量、SIMD、异常

1、完整功能的CPU有3个周期概念:指令周期、机器周期、时钟周期 2、一条CPU指令的执行步骤:取得指令-指令译码-执行指令,这个过程至少花费一个时钟周期。 单指令周期处理器:一个周期内,只执行一条指令。这样就需要保证时钟周期等于执行时间最长的指令时间。这样时钟频率就不能 ...

Thu Mar 19 05:18:00 CST 2020 0 1814
计算机组成与设计(十)—— 流水线的冒险

冒险 流水线技术之所以能提高性能 究其本质是利用了时间上的并行性,那它让原本应该先后执行的指令在时间上一定程度的并行起来,然而这也会带来一些冲突和矛盾,进而可能引发错误。 冒险(Hazard):在流水线中我们希望当前每个时钟周期都有一条指令进入流水线可以执行。但在某些情况下,下一条指令无法 ...

Sun Dec 02 23:29:00 CST 2018 1 7200
计算机组成原理——原理处理器(上)

目录 建立数据通路 指令周期(Instruction Cycle) 建立数据通路 CPU 所需要的硬件电路 时序逻辑电路 时钟信号的硬件实现 通过 D 触发实现存储功能 PC 寄存所需要的计数 ...

Tue May 05 02:48:00 CST 2020 0 716
计算机组成与设计(八)—— 单周期处理器

处理器的设计步骤 分析指令系统,得出对数据通路的需求 为数据通路选择合适的组件 连接组件,建立数据通路 分析每条指令的实现,以确定控制信号 集成控制信号,完成完整的数据通路 具体设计步骤 (一)分析指令系统 MIPS的所有指令是非常多的,我们只实现其简化版 ...

Sun Dec 02 01:02:00 CST 2018 9 3326
 
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