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计算机系统结构第15讲PPT学习教案.pptx
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会计学
1
计算机系统结
构第
15
讲
第五章 标量处理机
5.1
指令的重叠执行方式
5.2
流水线技术
5.3
超标量处理机
5.4
超流水线处理机
5.5
超标量超流水线处理
机
第
1
页
/
共
98
页
只有标量数据表示和
标量指令系统的处
理机称
为标量处理机
提高指令执行速度的
主要途径:
(1)
提高处理机的工作主频
(2)
采用更好的算法和设计
更好的功能部件
(3)
采用指令级并行技术
三种指令级并行处理
机:
(1)
流水线处理机和超流水
线
(Super-
pipelining)
处理机
(2)
超标量
(Supers
calar)
处理
机
(3)
超长指令字
(VLIW
: V
ery Lon
g
Instruc
tion W
ord)
处理
机
第
2
页
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98
页
5.1
指令的重叠执行
方式
1
、顺序执行方式
执行
n
条指令所
用的时间为:
如果每段时间都为
t
,则执
行
n
条指令
所用的时间为:
T=3n
t
取指令
k
分析
k
执行
k
取指令
k+1
分析
k+1
执行
k+1
第
3
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页
n
i
i
i
i
t
t
t
T
1
(
)
执
行
分
析
取
指
令
主要优点:
控制简单,节省设备。
主要缺点:
执行指令的速度慢,功
能部件的利用率很
低。
2
、一次重叠执行方式
一种最简单的流水线方
式
如果两个过程的时间相
等,则执行
n
条指
令的时间为:
T=(1+2n)t
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