读CSAPP之PIPE原理和实现

Computer System: A Programmer’s Perspective

流水线化的目的就是每个时钟周期都发射一条指令,也就是说每个时钟周期都有一条新指令进入执行阶段,同时有一条旧指令退出执行流程。

流水线化会增加吞吐量(throughout),但同时也会增加一条指令从头到尾执行的全部时间,即延迟(latency),–延迟增加的原因是,多出来的流水线寄存器的时间开销。

流水线阶段之间的指令转移由时钟信号控制,并且时钟信号控制在每隔特定的时间间隔加载流水线寄存器。流水线寄存器采用时钟寄存器,其由时钟信号控制加载输入值,信号转播到流水线寄存器的输入,直到时钟上升时,才会改变寄存器的状态。用来保存程序计数器(PC)、条件代码(CC)和程序状态(Stat)等。

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