Серверы корпоративных баз данных
data forwarding, data bypassing, short
( data forwarding, data bypassing, short circuiting)
Проблема, поставленная в этом примере, может быть разрешена с помощью достаточно простой аппаратной техники, которая называется пересылкой или продвижением данных (data forwarding), обходом (data bypassing), иногда закороткой (short-circuiting). Эта аппаратура работает следующим образом. Результат операции АЛУ с его выходного регистра всегда снова подается назад на входы АЛУ. Если аппаратура обнаруживает, что предыдущая операция АЛУ записывает результат в регистр, соответствующий источнику операнда для следующей операции АЛУ, то логические схемы управления выбирают в качестве входа для АЛУ результат, поступающий по цепи "обхода" , а не значение, прочитанное из регистрового файла.
Эта техника "обходов" может быть обобщена для того, чтобы включить передачу результата прямо в то функциональное устройство, которое в нем нуждается: результат с выхода одного устройства "пересылается" на вход другого, а не с выхода некоторого устройства только на его вход.
Конфликты по данным, приводящие к приостановке конвейера
К сожалению не все потенциальные конфликты по данным могут обрабатываться с помощью механизма "обходов". Рассмотрим следующую последовательность команд (рисунок 3.5):
| Команда | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| LW R1,32(R6) | IF | ID | EX | MEM | WB | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ADD R4,R1,R7 | IF | ID | stall | EX | MEM | WB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SUB R5,R1,R8 | IF | stall | ID | EX | MEM | WB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| AND R6,R1,R7 | stall | IF | ID | EX | MEM | WB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 3.5. Последовательность команд с приостановкой конвейера
Этот случай отличается от последовательности подряд идущих команд АЛУ. Команда загрузки (LW) регистра R1 из памяти имеет задержку, которая не может быть устранена обычной "пересылкой". Вместо этого нам нужна дополнительная аппаратура, называемая аппаратурой внутренних блокировок конвейера (pipeline interlook), чтобы обеспечить корректное выполнение примера. Вообще такого рода аппаратура обнаруживает конфликты и приостанавливает конвейер до тех пор, пока существует конфликт.
Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий