管道危害问题

Question

我目前正在准备明天的考试，需要一些帮助来理解以下内容：

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给出以下程序：

ADDF R12、R13、R14

添加 R1,R8,R9

MUL R4,R2,R3

MUL R5,R6,R7

添加 R10,R5,R7

添加 R11,R2,R3

如果架构具有以下特点，则找出可能出现的潜在冲突：

a) 没有管道

b) 管道

c) 多个管道

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因此，对于 (b)，我会说第 5 行的指令是数据危害，因为它会根据乘法的结果从前一行获取 R5 的值，因此该指令尚未完成。

但是如果架构没有管道会发生什么？我最好的猜测是不存在危险，但我不确定。

另外，如果它有 2 个或更多管道会发生什么？

干杯。

Answer 1

您认为 a) 没有危险是正确的，因为每条指令都必须在下一次开始之前完成。

对于 b)：

• 第 4 行和第 5 行之间存在“Read After Write”依赖关系。
• 第 4 行和第 5 行之间以及第 2 行和第 6 行之间存在“Read After Read”依赖关系。

我怀疑 b) 部分和 c) 部分之间的区别在于，问题假设您提前知道管道具有明确定义的阶段数。例如，我们知道如果管道有 3 个阶段，那么第 2 行和第 6 行之间的 RAR 依赖关系是不相关的。

在具有多个流水线的系统中，但是系统可以在每个周期获取 4 条指令，这使得原本相距太远的依赖关系现在成为潜在的危险。