皮帶線的使用技術(shù)及發(fā)展方向
1.計(jì)算機(jī)指令及其執(zhí)行過程
計(jì)算機(jī)指令,就是告訴CPU要做什么事的一組特定的二進(jìn)制集合.如果我們將CPU比喻成一個(gè)加工廠,那么,一條指令就好比一張訂單,它引發(fā)了CPU_加工廠的一系列動作,最后分別得到了運(yùn)算結(jié)果和產(chǎn)品.那么,它們到底是怎樣工作的呢?首先,要有一個(gè)接收訂單的部門——CPU的取指令機(jī)構(gòu),其次,還要有完成訂單的車間——CPU的執(zhí)行指令機(jī)構(gòu).在工廠中,一張訂單上的產(chǎn)品被分成了許多道工序,而指令亦在CPU中轉(zhuǎn)換成了許多條對應(yīng)的微操作,依次完成它們,就執(zhí)行完了整條指令.
2,執(zhí)行指令的方式及流水線技術(shù)
在低檔的CPU中,指令的執(zhí)行是串行的.后來,老板發(fā)現(xiàn)接受訂單不費(fèi)太多時(shí)間,而且他還有了一個(gè)幫工,他們可以相互獨(dú)立地工作,這樣,老板就在完成上張訂單產(chǎn)品的同時(shí),接受下一張訂單的訂貨.這表現(xiàn)在CPU上就是取指令機(jī)構(gòu)與執(zhí)行指令機(jī)構(gòu)的分開,這樣從CPU整體來看,CPU在執(zhí)行上條指令的同時(shí)，又在并行地取下條指令.這在CPU技術(shù)上是一個(gè)質(zhì)的飛躍,它使得CPU從串行工作變?yōu)椴⑿泄ぷ?從而具有了流水線的雛型.
CPU在完成了上面這一步之后,剩下的就是如何提高并行處理能力的問題了,CPU的設(shè)計(jì)者們從加工廠的裝配線得到啟發(fā),將一條指令的執(zhí)行分解成了許多各不相同的多個(gè)工序＿微指令,從而極大地簡化了指令的復(fù)雜度,簡化了邏輯設(shè)計(jì),提高了速度.在具有流水線技術(shù)的CPU中,上條指令剛執(zhí)行完第一道"工序",馬上第二條指令就加人了流水線中開始執(zhí)行.很明顯,這種流水線技術(shù)要求有多個(gè)執(zhí)行單元.
以上就是對流水線技術(shù)的介紹,可以簡單地總結(jié)為:流水線技術(shù)是一種將每條指令分解為多步,并讓各步操作重疊,從而實(shí)現(xiàn)幾條指令并行處理的技術(shù).
計(jì)算機(jī)指令,就是告訴CPU要做什么事的一組特定的二進(jìn)制集合.如果我們將CPU比喻成一個(gè)加工廠,那么,一條指令就好比一張訂單,它引發(fā)了CPU_加工廠的一系列動作,最后分別得到了運(yùn)算結(jié)果和產(chǎn)品.那么,它們到底是怎樣工作的呢?首先,要有一個(gè)接收訂單的部門——CPU的取指令機(jī)構(gòu),其次,還要有完成訂單的車間——CPU的執(zhí)行指令機(jī)構(gòu).在工廠中,一張訂單上的產(chǎn)品被分成了許多道工序,而指令亦在CPU中轉(zhuǎn)換成了許多條對應(yīng)的微操作,依次完成它們,就執(zhí)行完了整條指令.
2,執(zhí)行指令的方式及流水線技術(shù)
在低檔的CPU中,指令的執(zhí)行是串行的.后來,老板發(fā)現(xiàn)接受訂單不費(fèi)太多時(shí)間,而且他還有了一個(gè)幫工,他們可以相互獨(dú)立地工作,這樣,老板就在完成上張訂單產(chǎn)品的同時(shí),接受下一張訂單的訂貨.這表現(xiàn)在CPU上就是取指令機(jī)構(gòu)與執(zhí)行指令機(jī)構(gòu)的分開,這樣從CPU整體來看,CPU在執(zhí)行上條指令的同時(shí)，又在并行地取下條指令.這在CPU技術(shù)上是一個(gè)質(zhì)的飛躍,它使得CPU從串行工作變?yōu)椴⑿泄ぷ?從而具有了流水線的雛型.
CPU在完成了上面這一步之后,剩下的就是如何提高并行處理能力的問題了,CPU的設(shè)計(jì)者們從加工廠的裝配線得到啟發(fā),將一條指令的執(zhí)行分解成了許多各不相同的多個(gè)工序＿微指令,從而極大地簡化了指令的復(fù)雜度,簡化了邏輯設(shè)計(jì),提高了速度.在具有流水線技術(shù)的CPU中,上條指令剛執(zhí)行完第一道"工序",馬上第二條指令就加人了流水線中開始執(zhí)行.很明顯,這種流水線技術(shù)要求有多個(gè)執(zhí)行單元.
以上就是對流水線技術(shù)的介紹,可以簡單地總結(jié)為:流水線技術(shù)是一種將每條指令分解為多步,并讓各步操作重疊,從而實(shí)現(xiàn)幾條指令并行處理的技術(shù).
