处理器功能单元组成与CPU的流水线的详细解析.doc
《处理器功能单元组成与CPU的流水线的详细解析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《处理器功能单元组成与CPU的流水线的详细解析.doc(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、处理器功能单元组成与CPU的流水线的详细解析1989年推出的i486处理器引入了五级流水线。这时,在CPU中不再仅运行一条指令,每一级流水线在同一时刻都运行着不同的指令。这个设计使得i486比同频率的386处理器性能提升了不止一倍。五级流水线中的取指阶段将指令从指令缓存中取出(i486中的指令缓存为8KB);第二级为译码阶段,将取出的指令翻译为具体的功能操作;第三级为转址阶段,用来将内存地址和偏移进行转换;第四级为执行阶段,指令在该阶段真正执行运算;第五级为退出阶段,运算的结果被写回寄存器或者内存。由于处理器同时运行了多条指令,大大提升了程序运行的性能。处理器一般由如下功能单元组成:取指单元译
2、码单元执行单元Load/store单元(load用于从内存中取数据,而STORE用于存数据到内存)例外/中断单元电源管理单元流水线通常由取指、译码、执行及Load/Store等单元组成。各单元按图所示的几个步骤循环重复自身工作。流水线的含义:与工厂生产线类似,将一件工作分成若干个固定的工序进行。cpu流水线技术是一种将指令分解为多步,并让不同指令的各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理,以加速程序运行过程的技术。指令的每步有各自独立的电路来处理,每完成一步,就进到下一步,而前一步则处理后续指令。(原理和生产流水线一样)CPU指令流水线根据之前描述的基础,指令进入流水线,通过流水线处理,从流水线
3、出来的过程,对于我们程序员来说,是比较直观的。I486拥有五级流水线。分别是:取指(Fetch),译码(D1, main decode),转址(D2, translate),执行(EX, execute),写回(WB)。某个指令可以在流水线的任何一级。但是这样的流水线有一个明显的缺陷。对于下面的指令代码,它们的功能是将两个变量的内容进行交换。123XOR a, bXOR b, aXOR a, b从8086直到386处理器都没有流水线。处理器一次只能执行一条指令。再这样的架构下,上面的代码执行并不会存在问题。但是i486处理器是首个拥有流水线的x86处理器,它执行上面的代码会发生什么呢?当你一下
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 处理器 功能 单元 组成 CPU 流水线 详细 解析
链接地址:https://www.31doc.com/p-3418600.html