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计算机系统结构中流水线的时空图怎么画?

发布时间:2019-06-29 20:30 作者:澳门现金网_澳门现

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  开展总计形容流水线的使命进程,平日采用时(间)空(间)图的本领。正在时空图中,纵坐标示意指令序列,横坐标示意年光。1.指令流水线示意流水CPU中一个指令周期的使命剖判。假设指令周期包括取指令(IF)、指令译码(ID)、指令施行(EX)、访存取数(MEM)、结果写回(WB)5个子进程(进程段),流水线个串联的进程段构成,各个进程段之间设有高速缓冲寄存器,以且则留存上一进程段子使命管理的结果,正在联合的时钟信号负责下,数据从一个进程段流向相邻的进程段。

  对待非流水估量机而言,上一条指令的5个子进程总计施行完毕后才力入手下一条指令,每隔5个时钟周期才有一个输出结果。因而,图5-21顶用了15个时钟周期才告竣3条指令,每条指令均匀用时5个时钟周期。

  对标量流水估量机而言,上一条指令与下一条指令的5个子进程正在年光上能够重叠施行,当流水线满载时,每一个时钟周期就能够输出一个结果。因而,图5-22中仅用了9个时钟周期就告竣了5条指令,每条指令均匀用时1.8个时钟周期。

  采用标量流水线使命形式,固然每条指令的施行年光并未缩短,但CPU运转指令的总体速率却能成倍降低。当然,举动速率降低的价钱,须要扩大一面硬件才力告终标量流水。

  当流水线满载时,每一个时钟周期能够施行2条以上的指令。因而,图5-23中仅用了9个时钟周期就告竣了10条指令,每条指令均匀用时0.9个时钟周期。

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