?◆两种方案的工作过程对比Р第八章流水线技术Р◆流水线生产过程的抽象描述Р◆这种流水工作方式的主要特点Р8.1 流水线原理Р2. 简单的理想指令流水线Р将处理机执行指令的过程分为三个功能段:Р取指Р分析Р执行Р指令经过各功能段时间分别为t取、t分、t执Р8.1 流水线原理Р(1)顺序方式Р程序总执行时间为:РT顺Р=Р∑РnРi=1Р(t取+t分+t执)Р=Р3n△tР取指iР分析iР执行iР取指i+1Р分析i+1Р执行i+1Р8.1 流水线原理Р(2) 一次重叠方式Р取指i-1Р分析i-1Р执行i-1Р取指iР分析iР执行iР取指i+1Р分析i+1Р执行i+1Р程序总执行时间为:РT一次Р=Рt取Рt分Рt执Р﹢Р﹢Р﹢Р∑РnРi=2Р(t分+t执)Р=Р3 △ tР﹢Р(n-1)2 △ tР=Р(2n+1) △ tР8.1 流水线原理Р(3) 二次重叠方式Р取指i-1Р分析i-1Р执行i-1Р取指iР分析iР执行iР取指i+1Р分析i+1Р执行i+1Р程序总执行时间为:РT二次Рi=2Р=Рt取Рt分Рt执Р﹢Р﹢Р﹢Р∑РnРt执Р=Р3 △ tР﹢Р(n-1) △ tР=Р(n+2) △ tР3. 先行控制技术Р(1) 处理机结构的改变Р传统的处理机是控制器分析指令,在控制器控制下,由运算器完成指令的执行,它们是一个整体。? 流水方式中,各功能段相互独立没有冲突,它们在同一时刻可以并行工作,这就要求取指、分析、执行三个功能段相互独立。Р8.1 流水线原理Р在处理机内部需要有独立的取指令、分析指令和执行指令的功能部件,将传统处理机中的指令控制器分解成为三个独立的控制器:? 存储控制器:负责流水线中各功能段对存储器的访问控制? 包括取指令、取操作数、写回运算结果? 指令控制器:完成取指令部件和分析指令部件的控制? 运算控制器:对运算器的执行加以控制Р8.1 流水线原理
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