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计算机组成与设计硬件软件接口学习1

news 文章来源：https://blog.csdn.net/zaizai1007/article/details/132775168 2025/4/21 10:16:14

计算机的算术运算

子字并行 （大致浏览）pdf 170页左右

浮点加法不满足结合律：

适用于整型数据类型的并行执行策略并不适用于浮点数据类型  ，原因如上↑

处理器

流水线

流水线是一种能使多条指令重叠执行的实现技术

流水线技术通过提高指令吞吐率来提高性能，而不是减少单个指令的执行时间

前递或旁路

 指令间的并行性

流水线技术挖掘了指令间潜在的并行性，这种并行性被称为指令级并行

提高指令级并行度主要有两种方法：

增加流水线的级数  

增加流水线内部的功能部件数量，这样可以每周期发出多条指令，这种技术被称为多发射

实现多发射处理器主要有两种方式：

指令发射与否的判断是在编译时完成的，称为静态多发射

如果指令发射与否的判断是在动态执行过程中由硬件完成的，称为动态多发射

寄存器重命名，寄存器重命名的目标是，除了数据相关，消除指令间存在的其他数据相关。例如，ld x30,0(x20)  ,add  x31, x31,x21,  sd x31, 8(x20) ,这样的指令，除了都是用x31，这些指令实际上是相互独立的。这种情况称为反相关，或名字相关

反相关：也成为名字相关，由于名字复用被迫导致的顺序排列。这并不是一种指令间真是的数据相关

动态多发射处理器

动态多发射器也称为超标量处理器

动态调度流水线：由硬件选择后续执行的指令，并对指令进行重排来避免流水线的停顿。在这样的处理器中，流水线被分为三个主要部分：取指，发射单元，多功能部件，以及提交单元

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