计组3:流水

本文详细解释了并行与并发的概念及其在计算机科学中的应用,包括过程级的实现方式、指令流水原理、六级流水线操作等内容,并探讨了影响流水线效率的因素及相应的解决方案。

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并行

并发:两个或两个以上事件在同一时间段发生,比如多个程序在微小的时间片段上执行,看起来是在同时执行
同时:两个或两个以上事件在同一时刻发生,时间上相互重叠
这里写图片描述 过程级由操作系统实现

指令流水原理

这里写图片描述

六级流水

假设不存在冲突
这里写图片描述

影响流水效率和性能的因素

a.执行时间>取指时间 解决:添加指令部件缓冲区
b.条件转移指令必须等上条指令执行结束,才能确定下条指令的地址,造成了时间损失 解决:分支预测 (比如,默认条件为真,一旦实际情况是假,再返回)

1.结构相关 不同指令争用同一功能部件产生资源冲突 解决办法:停顿,指令存储器和数据存储器分开,指令预取技术。
这里写图片描述
解决办法:后推法,采用旁路技术

转移损失
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