Процессор с конвейеризацией команд


Время исполнения произвольной команды разобьем на 6 частей:

ПРОЦЕССОР С КОНВЕЙЕРИЗАЦИЕЙ КОМАНД

G – выборка команд,

D – декодирование команд,

A – преобразование адреса (логический адрес в физический адрес),

O – выборка операндов,

E – выполнение команды,

Р – сохранение результата.

Структура процессора с конвейеризацией команд

Рис.6.18. Структура процессора с конвейеризацией команд

Причины нарушения работы конвейера:

1). Нет связи по данным:

Когда используются результаты предыдущей команды в следующей команде.

Устраняется путем выявления связи между командами и трассировки результатов на предыдущую стадию. Используются специальные регистры, недоступные программе в регистровом файле (РФ).

2). Связь по адресам.

Адрес операнда определяется как результат предыдущей команды в конвейере.

3). Ветвление (нарушение последовательности команд):

Приводит к перезагрузке конвейера путем запуска его работы сначала.

4). Конфликты доступа к памяти:

3 стадии одновременно (G, O, P) осуществляют обращение к ОП.

5). Длительность стадий должна быть одинакова, а поэтому длительные во время выполнения команды приводят к приостановке работы конвейера.