流水线设备性能指令处理
流水线设备功能繁杂,种类也非常多;如果按照处理级别来分类,流水线可以有操作部件级、指令级和处理机级;如果按照流水线可以完成的动作的数量来分类,又可以分为单功能和多功能流水线;如果按照流水线内部的功能部件的连接方式来分类,则有线性流水线和非线性流水线;按照可处理对象来分类,还可以有标量流水线和向量流水线。流水线的分类:
1、按处理级别分:
功能部件级:在实现较为复杂的运算时采用
指令级:将一条指令执行过程分为多个阶段
处理器间级:每个处理器完成其专门的任务。
2、按完成的功能分类:
单功能流水线:只完成一种如乘法或浮点运算等,多用于数字信号处理器(DSP),各处理器可并行完成各自的功能,加快整机处理速度。
流水线设备在不同情况下可完成不同功能
3、按连接的方式分类:
静态流水线:同一时间内,多功能结构只能按一种功能的连接方式工作。
动态流水线:同一时间内,可以有多种功能的连接方式同时工作。
4、按处理的数据类型分类:
标量流水线:一般数据
向量流水线:矢量数据。X+Y=Z每一个代表一维数据。
流水线设备处理方式是一种时间重叠并行处理的处理技术,具体地说,就是流水线可以在同一个时间启动2个或以上的操作,借此来提高性能。为了实现这一点,流水线必须要时时保存畅通,让任务充分流水,但在实际中,会出现2种情况使流水线停顿下来或不能启动
1、多个任务在同一时间周期内争用同一个流水段。例如,假如在指令流水线中,如果数据和指令是放在同一个储存器中,并且访问接口也只有一个,那么,两条指令就会争用储存器;在一些算数流水线中,有些运算会同时访问一个运算部件。