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流水线工作的主要障碍是什么?

文字:[大][中][小] 2015-7-1    浏览次数:674    

  流水线工作的主要障碍是流水线竞争

  在流水线中工作的指令流,由于某种原因,阻碍了流水部件在指令的一拍时间(或一个时钟)内完成应有的操作,我们称这种现象为流水线竞争(hazards)。竞争导致流水线性能下降,使加速比远小于理想情况。流水线中竞争有三种:

  1.结构竞争:由资源冲突引起。当多条指令进入流水线后,硬件不能支持所有可能的指令组合形式同时重叠执行。

  2.数据竞争:由指令间数据相关而引起。某条指令的执行依赖于前面指令的执行结果,而指令的流水重叠操作使当前指令对数据使用时间提前了,而此时前面指令的执行结果还没有完成。

  3.控制竞争:由指令指针PC值的改变而引起。流水线中出现条件转移及其它要改变PC指针的指令都将改变流水线中的后继指令。

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