处理器-冒险和预测

结构冒险

增加指缓存及数据缓存

数据冒险

  • 数据冒险 三种不同的依赖关系
  1. 先写后读 (数据依赖)
int main() {
int a = 1;
int b = 2;
a = b + a;
b = a + b;
}
  1. 先读后写 (反依赖)
int main() {
int a = 1;
int b = 2;
a = b + a;
b = a + b;
} 

3.后写再写 (输出依赖)

int main() {
int a = 1;
a = 2;
 }
  1. 流水线停顿(流水线冒泡)


4.操作数前推

通过在硬件层面制造一条旁路,让一条指令的计算结果
,可以直接传输给下一条指令,而不再需要“指令 1 写回寄存器,
指令 2 再读取寄存器“这样多此一举的操作

5.cpu中的线程池


image.png

控制冒险

1.缩短分支延迟

将条件判断、地址跳转,都提前到指令译码阶段进行,而不需要放在指令执行阶段

2.分支预测(静态分支预测)
3.动态分支预测

  • 一级分支预测(1比特饱和计数)
  • 双模拟预测器(2比特饱和计数)
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