原文:計算機組成與設計(九)—— 流水線處理器

流水線的基本原理 指令的主要執行步驟 這個是之前設計的單周期寄存器,它已經能正確的執行MIPS指令。 而MIPS的指令可以分成如下 個階段: 取指 Fetch ::從存儲器取指令,並更新PC 譯碼 Decode :指令譯碼,從寄存器堆讀出寄存器的值 執行 Execute :運算指令:進行算術邏輯運算,訪存指令:計算存儲器的地址 訪存 Memory :Load指令:從存儲器讀指令,Store指令:將 ...

2018-12-02 00:33 0 1703 推薦指數:

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計算機組成原理之流水線處理器

  所謂流水線處理器,是相對於串行的指令處理方式來說的,也就是按照洗菜、切菜、炒菜、裝盤的順序,每一步必須等上一步完成, 才能執行下一步。流水線模式就是每一步單獨作為一個流程來處理,每一步處理完了立即處理這一步下面的其他指令,洗菜工不必等菜 裝盤后才接着洗第二個菜。這個不難解釋。所謂平衡流水線 ...

Thu Sep 13 05:09:00 CST 2018 0 1381
計算機組成設計(十)—— 流水線的冒險

冒險 流水線技術之所以能提高性能 究其本質是利用了時間上的並行性,那它讓原本應該先后執行的指令在時間上一定程度的並行起來,然而這也會帶來一些沖突和矛盾,進而可能引發錯誤。 冒險(Hazard):在流水線中我們希望當前每個時鍾周期都有一條指令進入流水線可以執行。但在某些情況下,下一條指令無法 ...

Sun Dec 02 23:29:00 CST 2018 1 7200
計算機組成設計(八)—— 單周期處理器

處理器設計步驟 分析指令系統,得出對數據通路的需求 為數據通路選擇合適的組件 連接組件,建立數據通路 分析每條指令的實現,以確定控制信號 集成控制信號,完成完整的數據通路 具體設計步驟 (一)分析指令系統 MIPS的所有指令是非常多的,我們只實現其簡化版 ...

Sun Dec 02 01:02:00 CST 2018 9 3326
計算機組成原理——指令流水線

計算機組成原理——指令流水線 1. 綜述   為提高CPU利用率,加快執行速度,將指令分為若干個階段,可並行執行不同指令的不同階段,從而多個指令可以同時執行。在有效地控制了流水線阻塞的情況下,流水線可大大提高指令執行速度。博客園知識庫:CPU流水線的探秘之旅   經典的五級流水線:取址、譯碼 ...

Mon Sep 12 19:52:00 CST 2016 0 4885
計算機組成與體系結構——流水線相關知識點(常考計算

  流水線是軟考中經常考的一部分內容,並且常以要求計算的形式出現,所以,這里詳細總結一下流水線的相關知識點。 流水線的概念   流水線是指在程序執行時多條指令重疊進行操作的一種准並行處理實現技術。即可以同時為多條指令的不同部分進行工作,以提高各部件的利用率和指令的平均執行 ...

Wed Jul 24 02:44:00 CST 2019 0 879
計算機組成原理6-流水線、多發射和超標量、SIMD、異常

1、完整功能的CPU有3個周期概念:指令周期、機器周期、時鍾周期 2、一條CPU指令的執行步驟:取得指令-指令譯碼-執行指令,這個過程至少花費一個時鍾周期。 單指令周期處理器:一個周期內,只執行一條指令。這樣就需要保證時鍾周期等於執行時間最長的指令時間。這樣時鍾頻率就不能 ...

Thu Mar 19 05:18:00 CST 2020 0 1814
超標量處理機和超流水線處理機——計算機系統結構

在表5.2中,基准標量處理機是一台普通的單流水線處理機。為了便於進行比較,把基准標量處理機的機器流水線周期和指令發射等待時間都假設為1個時鍾周期,同時發射的指令條數為一條,它的指令級並行度ILP(Instruction Level Parallelism)假設為1。另外三種指令級並行處理 ...

Fri Oct 30 20:34:00 CST 2020 0 1383
 
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