4、IA-32平台处理器架构解析

IA-32平台处理器架构解析

1. 寄存器重命名与微操作调度

1.1 寄存器重命名

寄存器重命名部分为需要寄存器访问的指令分配逻辑寄存器。与IA - 32处理器上的8个通用寄存器不同，寄存器重命名部分包含128个逻辑寄存器。它使用寄存器分配表（RAT）将指令的寄存器请求映射到其中一个逻辑寄存器，允许多条指令同时访问同一寄存器，从而加快需要访问相同寄存器集的指令处理速度。

1.2 微操作调度

微操作调度器通过检查微操作所需的输入元素来确定其何时准备好进行处理。它的任务是将准备好处理的微操作发送到退休单元，同时保持程序依赖关系。微操作调度器使用两个队列来放置微操作：一个用于需要内存访问的微操作，另一个用于不需要内存访问的微操作。这些队列与调度端口相连，不同类型的奔腾处理器可能包含不同数量的调度端口，调度端口将微操作发送到退休单元。

2. 退休单元与执行单元

2.1 退休单元

退休单元从流水线解码器和乱序执行引擎接收所有微操作，并尝试将微操作重新组合成程序正确执行的顺序。它按乱序执行引擎发送的顺序将微操作传递给执行单元进行处理，然后监控结果，将结果重新组合成程序执行的正确顺序。这通过一个大的缓冲区来实现，用于保存微操作结果并按要求的顺序放置它们。当一个微操作完成且结果按正确顺序排列时，该微操作被视为已退休并从退休单元中移除。退休单元还会更新分支预测单元中的信息，以确保其知道哪些分支已被采用，哪些指令代码已被处理。

2.2 执行单元

处理器的主要功能是执行指令，这一功能在执行单元中完成。单个处理器实际上可以包含多个执行单元，能够同时处理多个指令代码。