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CPU如何重新排序指令

2016-08-21 68 views
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我最近閱讀過有關CPU指令重新排序的效率。但我無法理解CPU如何重新排列其指令。我的意思是編譯時間重新排序是可以想象的，因爲編譯器可以預見即將到來的代碼。但是對於一個接一個地讀取指令的CPU，它如何看到即將到來的指令對其進行重新排序CPU如何重新排序指令

來源

2016-08-21 Faiz Halde

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同樣的方式，你看即將到來的話當你在讀一個句子的時候：通過稍微提前看一下。 – hobbs

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它的讀取速度比它能夠執行的快，因此它可以看到即將到來的指令窗口。有關詳細信息，請參閱[x86標記wiki]（http://stackoverflow.com/tags/x86/info）中的某些鏈接，如Agner Fog的微型pdf，以及[David Kanter撰寫的英特爾Haswell設計]（http ：//www.realworldtech.com/haswell-cpu/）。當然，如果你只是用「亂序執行」來搜索，你會發現[你應該閱讀的維基百科文章]（https://en.wikipedia.org/wiki/Out-of-order_execution）。 –

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我的意思是，我對彙編代碼不太瞭解，但是從我記得的地方來看，每條指令基本上都在內存中，所以如果像上面說的那樣，CPU可以讀取的速度比它能夠執行的要快，那麼它可以跟隨內存位置的指令，並期待。這不是一個事實，這只是我所假設的，我自己也沒有想過。 –

回答

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指令按順序解碼，但它們隨後進入「進行中」指令集合。如果他們的依賴性得到滿足，說明可以取得進展。

例如，假設所述指令：從存儲器

  1. 負載寄存器A。
  2. 從內存中加載寄存器B.
  3. 增寄存器A.
  4. 增量登記B.

這可能是最後的兩個指令都在進步的同時，如果讀寄存器B的存儲首先完成（也許它已經在L1緩存中），則寄存器B的增量將在寄存器A的增量之前發生（當然，在該指令被解碼之後）。

來源

2016-08-21 08:05:17

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指令按程序順序被提取到指令隊列中;從隊列中解碼並移動到保留站。這些保留站有效地執行重新排序：指令被分派執行到執行單元，因爲它們的參數變得可用，並且所有參數變得可用的時間通常不對應於指令隊列/存儲器中的順序。

舉一個例子，使用Tomasulo Algorithm，看到這兩個視頻：

問題（和寄存器重命名）： https://youtu.be/I2qMY0XvYHA?list=PLAwxTw4SYaPkNw98-MFodLzKgi6bYGjZs

調度/重新排序： https://youtu.be/bEB7sZTP8zc?list=PLAwxTw4SYaPkNw98-MFodLzKgi6bYGjZs

來源

2016-08-21 08:44:00 chill

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