ARM9五级流水线中的寄存器冲突与优化-优快云博客

本文介绍了ARM9处理器五级流水线的工作原理，并着重讨论了寄存器冲突问题及其对性能的影响。通过举例说明，演示了如何通过调整程序顺序和合并循环来减少流水线冲突，从而显著提高执行效率。优化策略包括减少分支指令和避免寄存器冲突导致的流水线阻塞。

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Arm9的流水线分为：取值，译码，执行，仿存，回写

取值	从指令存储器取指令
译码	读取寄存器操作数
执行	产生ALU运算结果或产生存储器地址
仿存	访问数据存储器
回写	完成结果写寄存器

五级流水线技术的问题：如果当前指令(A) 的目的操作数寄存器（也就是写寄存器的操作）和下一条指令(B) 的源操作数寄存器（也就是度寄存器的操作）一致,B 指令就需要等A 回写之后才能译码。这就是五级流水线中的寄存器冲突，所以应该避免写这一种程序。为了解决这个问题，就采用了互锁。来解决这个问题。如图所示：

由于指令LDR的目的地址和他的下一条指令的源地址都是R9，第一条指令对R9的写要发生在回写阶段，也只有第一条指令会写后第二条指令才能进行译码。所以会产生上述的情况。

通常采用的解决的办法是改变程序的顺序就可以了。

例如：现在要实现的是：把0x00001000和0x00002000处的内容放到地址是0x00008000和0x00009000的位置。

其中0x00001000里面的内容是: H E L L O W O R L D

实现的过程是：

全部拷贝过程由两个结构相同的循环各自独立完成,分别实现两块数据的拷贝,并且两个拷贝过程极为类似,分析其中一个