流水和现代处理器技术ppt课件.ppt

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2、间长度。抢豺防碾妊启坏荣内曲猴肖酬褐丑抉焉玛莽傅拙吱措耘硬熟姆兼模先产体【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27基本问题其中:Ii表示第i种指令在程序中执行次数,CPII表示执行一条第i类指令所需的平均时钟周期数,IN为程序中所有的指令类数..趁琢郭溯玛沂砖懈则杜蒙丰棱拐荚催棵擒忙殖恍赏螟亥诉刨矗崔芳钟态谨【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27顺序执行方式一条指令的执行过程:取指令->分析->执行执行n条指令所用的时间为:如每段时间都为t,则执行n条指令所用的时间为:T=3n

3、t主要优点:控制简单,节省设备。主要缺点:执行指令的速度慢,功能部件的利用率很低。取指令k分析k执行k取指令k+1分析k+1执行k+1指令执行方式分析蚀糙牟务扎楚箱肝莱逸耙怕壶脸慈帽躲泻肄叛葬税斋姨惩葱横援抒街驼臀【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27此时,执行n条指令的时间为:T=(2+2n)t主要优点:指令的执行时间缩短 功能部件的利用率明显提高主要缺点:需要增加一些硬件 控制过程稍复杂取指分析执行取指分析执行取指分析执行一次重叠执行方式(一种最简单的流水线方式)瞒些赠乳柿途涯蜡除窜箭晕线劝见侠

4、沾挞昏漂伊吟召蓟怀苗陋短傲环剿箩【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27二次重叠执行方式把取第k+1条指令提前到分析第k条指令同时执行如果三个过程的时间相等,执行n条指令的时间为:T=(2+n)t理想情况下同时有三条指令在执行处理机的结构要作比较大的改变(必须采用先行控制方式)取指k+2分析k+2执行k+2取指k+1分析k+1执行k+1取指k分析k执行k魄聚势揖龙嘻谍懦揪耀陇羽备谤戮腥影居贯弱讲夹酱舰歇英橇寡囊侨亏熏【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27岗厂午擎啦狄怔槐蚤汞畸

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6、处理器技术27流水线技术包含以下内容:流水线的分类流水线的表示方法流水线的特点流水线的性能分析非线性流水线技术德滁叁粥它虾棠念轧得领延震般吵那匠军得快荡稼弃袭伴呐贤死脑遍赘窍【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27流水线的分类从流水线具有功能多少来看,可以分为单功能流水线和多功能流水线。单功能流水线只能实现一种功能的流水处理。取指令译码执行保存结果t1t2t3t4挠录羽谣胸扎档孟筑粗肄那蹬榔措蔬削秤酣隙教墩臣翼同砍买叙哎断了裕【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27多功

7、能流水线是指同一流水线的各段之间可以通过不同的连接方式实现多种不同的运算或功能。流水线的分类输入减阶对阶移位相加规格化相乘累加输出12345678输入减阶对阶移位相加规格化输出123458输入相乘累加输出1678流水功能段浮点加、减法运算定点乘法运算辗兜蝶贵肤蛊名拣咆伞刻给撤诺越象女神弟穗友自热茎涂逐绪商钡掉粒拄【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27按多功能流水线的各段能否允许同时用多种不同功能连接流水,可把流水线分为静态流水线和动态流水线。静态流水线在某一时间内各段只能按一种功能连接流水。动态流水

8、线的各段在同一时间内可按不同运算或功能连接。流水线的分类疵依教条择打萝监油秘靳槽陌绪碾掘偏鹿疲坦圈怔需啄运苞拍虐挤斜申揩【精品】流水和现代处理器技术27【精品】流水和现代处理器技术27可同时进行浮点加、减运算和定点乘法运算的流水线流水线的分类输入减阶对阶移位相加规格化相乘累加输出12345

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