计算机体系结构流水线的相关与冲突思维导图
时间: 2023-05-28 13:01:30 浏览: 221
很抱歉,作为人工智能,我无法提供思维导图。但我可以为您介绍一下流水线工作原理和冲突处理方法。
计算机体系结构流水线的工作原理:
流水线是一种计算机结构,用于提高指令处理速度。流水线将一个指令处理分成若干个流水段,每个流水段负责执行一个指令处理的一部分。同时,多条指令可以在不同的流水段同时处理,从而提高了处理效率。
流水线中一般包含以下五个流水段:
1. 取指令(IF):从内存中读取指令。
2. 指令译码(ID):将指令翻译为计算机可以理解的指令。
3. 执行指令(EX):执行指令的操作。
4. 存储访问(MEM):访问内存来获取数据。
5. 写回结果(WB):将执行的结果写回内存或寄存器中。
冲突处理方法:
1. 数据相关(Data Hazards):当一条指令需要用到另一条指令才能执行时,就会出现数据相关。
解决方法:
① 前推技术(Forwarding):让结果直接流动到需要的地方,绕过数据相关的指令。
② 排队技术(Stalling):将流水线暂停,等待需要的数据指令完成。
2. 控制相关(Control Hazards):当分支指令的结果未知时,即分支指令的条件尚未满足,就会出现控制相关。
解决方法:
① 预测分支指令的结果,提前预测好接下来的指令,以减少等待时间。
② 延迟槽技术(Delayed Branch):在分支指令之后加入一个无操作指令,使得下一条指令一定会执行。
以上是计算机体系结构流水线的相关与冲突处理方法的介绍,希望对您有所帮助。
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