计算机体系结构-摘要

历史起源

记忆：普林斯顿共享，哈佛分开（道生一，一生二）

简单RISC

标准五级流水

IF ID EX MEM WB

流水线相关、阻塞

• 数据相关：使用同一个寄存器引起的相关
  
  • 前递技术（RAW）
  • 静态调度（编译时）
• 控制相关：与PC有关的相关
• 结构相关：资源冲突，多条指令同时使用一个功能部件

动态调度

• 译码阶段分为：

  • 发射：指令译码，检查结构相关，有序发射
    
    • 引入 保留站 =寄存器重命名+缓冲源操作数
    • 在ROB指定一项，临时保存指令结果
  • 读操作数：检查操作数是否准备好，准备好就读数，否则等待
• 执行
  
  • 乱序执行：指令有序发射，检查无相关既可乱序执行
• 写回 ：写回至Recorder Buffer
  
  • 释放保留站
  • 根据ROB号，重命名结果寄存器号
• 提交：把结果写回寄存器或存储器

多发射数据通路

• 保留站组织

  • 单独
  • 分组
  • 全局
    

• 寄存器与保留站关系

  • 站前
  • 站后
    

• 寄存器重命名技术

  • 软件重命名
  • 重命名到保留站
  • 重命名到ROB
  • 重命名到发射队列
  • 建立物理寄存器到逻辑寄存器的映射

  内容摘自胡伟武高性能计算机