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流水線有什么影響的原因

 流水線處理方式是一種時間重疊并行處理的處理技術,具體地說,就是流水線可以在同一個時間啟動2個或以上的操作,借此來提高性能。為了實現這一點,流水線必須要時
流水線技術
時保存暢通,讓任務充分流水,但在實際中,會出現2種情況使流水線停頓下來或不能啟動:
1、多個任務在同一時間周期內爭用同一個流水段。例如,假如在指令流水線中,如果數據和指令是放在同一個儲存器中,并且訪問接口也只有一個,那么,兩條指令就會爭用儲存器;在一些算數流水線中,有些運算會同時訪問一個運算部件。
2、數據依賴。比如,A運算必須得到B運算的結果,但是,B運算還沒有開始,A運算動作就必須等待,直到B運算完成,兩次運算不能同時執行。
解決方案:
第一種情況,增加運算部件的數量來使他們不必爭用同一個部件;
第二種情況,用指令調度的方法重新安排指令或運算的順序。
流水線技術是通過增加計算機硬件來實現的。例如要能預取指令,就需要增加取指令的硬件電路,并把取來的指令存放到指令隊列緩存器中,使M P U能同時進行取指令和分析、執行指令的操作。因此,在1 6位/3 2位微處理器中一般含有兩個算術邏輯單元A L U,一個主A L U用于執行指令,另一個A L U專用于地址生成,這樣才可使地址計算與其它操作重疊進行。

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