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流水线寄存器.ppt

发布时间：2022-02-21 发布人：admin 分类：互联网 资料大小：3.60M 资料格式：ppt 举报 版权申诉
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    第三章 流水线技术
    3.1 重叠执行和先行控制 3.1.1 重叠执行 Ø 将一条指令的执行过程分为三个阶段 取指令 分 析 执 行 时间t 一条指令的执行过程 Computer Architecture
    3.1 重叠执行和先行控制 – 取指令 – 指令分析 – 指令执行 • 按照指令计数器PC的内容访问主存，取出一 条指令送到指令寄存器。 • 对指令的操作码进行译码，按照给定的寻址 方式和地址字段形成操作数的地址，并用这 个地址读取操作数。 • 按照操作码的要求，完成指令规定的功能。 在指令的执行过程中还要更新PC值，为读取 下一条指令做好准备。 Computer Architecture
    3.1 重叠执行和先行控制 Ø 三种执行方式 § 顺序执行方式 § 一次重叠执行方式 § 二次重叠执行方式 Computer Architecture
    3.1 重叠执行和先行控制 顺序执行方式 指令的执行过程 取指令k 分析 k 执行 k 取指令 k+1 分析 k+1 执行 k+1 – 执行 n 条指令所花的时间 T  n  i 1  ( t 取指令 i  t 分析 i  t 执行 i ) Computer Architecture
    3.1 重叠执行和先行控制 § 如果取指令、指令分析和指令执行的时间 相等，都是 t，则 T = 3nt § 优点 控制简单 § 主要缺点 处理机执行指令的速度慢 功能部件的利用率很低 Computer Architecture
    3.1 重叠执行和先行控制 一次重叠执行方式 指令的执行过程 取指令 k 分析 k 执行 k 取指令 k+1 分析k+1 执行 k+1 取指令 k+2 分析k+2 执行k+2 执行第k条指令与取第k+l条指令同时进行。 （一种最简单的重叠方式） Computer Architecture
    3.1 重叠执行和先行控制 § 如果执行一条指令的3个阶段的时间相等， 都是 t，则执行 n 条指令所花的时间为 T = (1+2n)t § 优点 程序的执行时间减少了近1/3。 功能部件的利用率明显提高。 § 缺点 需要增加一些硬件，控制过程变复杂了。 Computer Architecture
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