计算机系统结构——标量流水机的相关处理

相关处理

局部性相关

由指令,主存操作和通用寄存器组引发的相关

流水线的流动方式

顺序流动方式或同步流动方式:任务(指令)流出流水线的顺序保持与流入流水线的顺序一致
异步流动方式:流出流水线的任务(指令)顺序可以和流入流水线的顺序不同
计算机系统结构——标量流水机的相关处理
顺序流动:遇到相关问题,后面的指令暂停执行,直到某个功能段把关联的数据传送给它。
异步流动:遇到相关问题,这条指令先存再某个寄存器或什么地方,后面的指令先执行,直到某个功能段把关联的数据传送给它。

“先写后读”相关

  • 对同一单元要求在先的指令写入,在后的指令才读出的关联为“先写后读”相关。
  • 指令j试图在指令i写入寄存器前读出该寄存器的内容。这样,指令j就会错误的读出该寄存器旧的内容。
  • 解决方案
    一种是推后后续指令对相关单元的读,直至在先的指令写入完成。
    另一种是设置相关直接通路,将运算结果经相关直接通路直接送入所需部件。

“先读后写”相关

  • 对同一单元要求在先的指令先读出,在后的指令才写入的关联为“先读后写”相关
  • 指令j试图在指令i读出寄存器前写入该寄存器的内容。这样,指令j就会错误的读出该寄存器新的内容。

“写-写”相关

  • 对同一单元要求在先的指令先写入,在后的指令才写入的关联为“写-写”相关。
  • 指令j试图在指令i写入寄存器前写入该寄存器的内容。这样,指令j就会错误的读出该寄存器新的内容。

“写-写”相关和“先读后写”相关只有在异步流动时才有可能发生,同步流动时是不可能发生的。

采用分布式控制和管理,并设置公共数据总线,以简化各种相关的判别和实现相关直接通路的连接。