这一章书中以Y86-64为例介绍一个简单的处理器体系结构,从顺序结构出发,逐步构造流水线化的处理器。关于Y86-64的细节笔记中将不涉及,需要时参考教材。
一个处理器支持的指令和指令的字节级编码称为它的 指令集体系结构 。
指令集的一个重要性质就是 字节编码必须有唯一的解释 ,这个性质保证了处理器可以无二义性地执行目标代码程序。
顺序实现的处理器,每个时钟周期上,执行处理一条完整指令所需的所有步骤:
吞吐量:可以用每秒完成的指令条数描述吞吐量。
延迟:从头到尾执行一条指令所需要的时间。
流水线中每当时钟上升时,各阶段的输出加载到流水线寄存器中,成为下一阶段的输入,信号可能以不同速率通过流水线中不同部分。
流水线化的一个重要特性就是 提高了系统的吞吐量 ,不过也会轻微地增加延迟,延迟增加是因为增加了流水线寄存器的时间开销。
流水线需要解决指令之间的相关性问题:
a
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123456789
更改id为3
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test
更改id为2
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commentor
伪造名称???
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hhh
伪造名称???
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yayay