• 保留站

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    保留站

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    統一保留站,也稱為統一調度程序,是 CPU 微體系結構的分散特性,允許寄存器重命名,并被 Tomasulo 算法用于動態指令調度。

    保留站允許 CPU 在計算數據值后立即獲取和重新使用數據值,而不是等待將其存儲在寄存器中并重新讀取。 當發出指令時,他們可以指定他們希望從中讀取輸入的保留站。 當多條指令需要寫入同一個寄存器時,所有指令都可以繼續,只有(邏輯上)最后一條指令需要實際寫入。它在開始執行之前檢查操作數是否可用(RAW)以及執行單元是否空閑(結構危險) .

    指令與可用參數一起存儲,并在準備就緒時執行。 結果由將執行相應指令的單元標識。隱式寄存器重命名解決了 WAR 和 WAW 問題。 由于這是一個完全關聯的結構,它在比較器中的成本非常高(需要將處理單元返回的所有結果與所有存儲的地址進行比較)。

    在 Tomasulo 的算法中,指令按順序發送到保留站,保留站緩沖指令以及指令的操作數。 如果操作數不可用,保留站將在公共數據總線上偵聽操作數是否可用。 當操作數可用時,保留站將其緩存起來,然后指令的執行就可以開始了。

    保留站

    功能單元(例如加法器或乘法器)每個都有自己對應的保留站。 功能單元的輸出連接到公共數據總線,保留站在那里監聽它們需要的操作數。

    參考書目

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    • 計算機架構:定量方法,John L. Hennessy、David A. Patterson,2012 年(ISBN 9780123838728)3.4 通過動態調度克服數據危害。

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