“流水线处理机”的版本间的差异

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 如前所述,指令是按顺序串行执行的,如图1所示。这种执行方式的优点是控制机构简单,缺点是速度较低,各部件的利用率低。
 
 如前所述,指令是按顺序串行执行的,如图1所示。这种执行方式的优点是控制机构简单,缺点是速度较低,各部件的利用率低。
  
图1  指令的顺序执行
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 描述流水线常用的方法是时空图。横坐标表示时间,也就是输入到流水线中的各个任务在流水线中所经过的时间;纵坐标表示空间及流水线的各个子过程,如图2所示。
 
 描述流水线常用的方法是时空图。横坐标表示时间,也就是输入到流水线中的各个任务在流水线中所经过的时间;纵坐标表示空间及流水线的各个子过程,如图2所示。
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&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;[[File:2.2.2.png]]
  
  
  
图2&nbsp; 指令的重叠执行
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 流水线需要有开始时最前的功能部件到最后的功能部件的“装入时间”和完全结束的“排空时间”。只有流水线完全充满时,整个流水线的效率才能充分发挥。
 
 流水线需要有开始时最前的功能部件到最后的功能部件的“装入时间”和完全结束的“排空时间”。只有流水线完全充满时,整个流水线的效率才能充分发挥。
  
 
'''流水线处理机是通过同一时间不同处理机部件执行不同操作步来实现并行性的,即以时间重叠为其特征。'''
 
'''流水线处理机是通过同一时间不同处理机部件执行不同操作步来实现并行性的,即以时间重叠为其特征。'''

2015年10月23日 (五) 01:32的版本

基本概念

将计算机中各个功能部件所要完成的操作分解成若干“操作步”来处理,其处理方式类似于现代工业生产装配线上的流水作业,具有这种结构的计算机称为流水线处理机。通常采用的流水线分为指令执行流水线和运算操作流水线。现以指令执行流水线为例,说明流水线结构的基本概念。

如前所述,指令是按顺序串行执行的,如图1所示。这种执行方式的优点是控制机构简单,缺点是速度较低,各部件的利用率低。

                   2.2.1.png

                               图1  指令的顺序执行


若将一条指令的各个操作步与其后一条或若干条指令的各个操作步适当重叠执行,即形成指令执行的流水线。

如果每条指令都包括取指令、分析指令和执行指令3个操作步,并用3个独立功能部件处理每个子过程,那么就像工厂里的流水线一样,3个部件可以同时对不同的3条指令中的对应子过程进行操作。

描述流水线常用的方法是时空图。横坐标表示时间,也就是输入到流水线中的各个任务在流水线中所经过的时间;纵坐标表示空间及流水线的各个子过程,如图2所示。

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                            图2  指令的重叠执行

流水线需要有开始时最前的功能部件到最后的功能部件的“装入时间”和完全结束的“排空时间”。只有流水线完全充满时,整个流水线的效率才能充分发挥。

流水线处理机是通过同一时间不同处理机部件执行不同操作步来实现并行性的,即以时间重叠为其特征。