第四章 指令级并行

计算机体系结构期末考试 第四章 指令级并行知识总结，包括指令集并行的概念、指令的动态调度、控制相关的动态解决技术、多指令流出技术等等。

第四章 指令级并行

• 指令集并行的概念
• 指令的动态调度
  • 原理
  • 优点
  • 缺点
• 控制相关的动态解决技术
  • 分支预测缓冲
    • 解决两个问题
      • 如何记录一个分支操作历史
      • 决定预测走向
    • 两个步骤
    • 发现预测错误，分支位被修改，恢复现场，程序从分支处重新执行
  • 分支目标缓冲
    • 处理步骤
  • 基于硬件的前瞻执行
    • 什么叫前瞻性
      • 在处理器还未判断指令是否能执行之前就提前执行，以克服控制相关
    • 什么叫指令的确认
      • 前瞻执行的指令产生的结果要一直到指令处于非前瞻执行状态时才能确定为最终结果。指令由前瞻转化为非前瞻这一步骤
    • 什么叫再定序缓冲
      • 加入指令确认阶段需要一套额外的硬件缓冲，来保存那些执行完毕但未经确认的指令和结果。这种硬件缓冲
    • 实现前瞻性的关键思想
      • 允许指令乱序执行，但必须顺序确认
• 多指令流出技术
  • 三种基本风格
    • 超标量
      • 处理器流出指令时，每个时钟周期流出的指令数不定
    • 超流水
      • 处理器的每一个功能部件进一步流水化，使得一个功能部件可以在一拍中执行多条指令
    • 超长指令字
      • 超长指令字技术存在问题
      • 超标量与超长指令字的比较
    • 处理器流出指令时，每个时钟周期流出的指令数是固定的